Question

我国自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油．在一次测试中，汽车在2400N的水平牵引力作用下，6分钟内沿直线匀速行驶了9000m．请运用所学的知识解答下列问题：
（1）汽车行驶的速度；
（2）汽车牵引力所做的功和功率；
（3）观察小汽车的外型（如图所示），判断小汽车在水平路面高速行驶时与静止时比较，对地面的压力哪个大？为什么？

Answer 1

分析：（1）已知行驶的路程和时间，根据公式v=

s

t

可求汽车匀速行驶时速度；
（2）已知汽车的牵引力和行驶的时间，根据公式W=FS可求发动机做的功；再利用公式P=

W

t

可求汽车匀速行驶时功率；
（3）静止时对地面的压力等于汽车自身的重力，高速行驶时，用流体压强与流速的关系可以解释这个问题．

解答：解：（1）汽车匀速行驶时速度v=

s

t

=

9000m

6×60s

=25m/s；
答：汽车匀速行驶时速度是25m/s；
（2）发动机做的功：W=FS=2400N×9000m=2.16×10⁹J；
汽车功率：P=

W

t

=

2.16×109J

6×60s

=60000W=60kW；
答：汽车牵引力所做的功和功率分别为2.16×10⁹J和60kW；
（3）静止时对路面的压力大，
因为高速行驶时，汽车上表面的空气流速大，对汽车的压强小，使汽车有一个向上托的力．

点评：本题考查速度、做功、牵引力、能量、效率等的计算，主要是公式及其变形的灵活运用，还考查了流体压强与流速的关系．