Question

如圖所示，質量為2400kg的小汽車在水平公路上做勻速直線運動，車受到水平向后的阻力是車的重力的0.2倍．試求：
（1）汽車的重力G？
（2）車在勻速行駛時，受到水平向前的動力F_動是多少N？
（3）圖中的小汽車的外形呈流線型（類似于飛機機翼的縱截面），這樣設計有什么好處和壞處？（各講一點即可）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據公式G=mg求出汽車的重力；
（2）根據f=0.2G求出汽車受的阻力，汽車在水平公路上勻速運動時，受到平衡力的作用：水平方向上的牽引力和阻力，根據二力平衡的條件，知道其中的一個力可以確定另外一個力．
（3）流體壓強與流速的關系，氣體在流速大的地方壓強小，在流速小的地方壓強大，轎車快速行駛時，上下方所受到的壓力差形成向上的升力，對地面的壓力減��；轎車做成流線型（上凸下平），與飛機機翼的作用一樣，可以利用快速運動時氣流對其產生的向上的壓力差，減小汽車對地面的壓力，從而減小摩擦，利于加速．但當轎車時速達到一定的數值時，升力就會克服車重而將車子向上托起，減少了車輪與地面的附著力，使車子發(fā)飄，造成行駛穩(wěn)定性變差．
解答：解：（1）汽車的重力：G=mg=2400kg×9.8N/kg=23520N；
（2）汽車在水平公路上勻速運動時，水平方向上受到的牽引力和阻力是一對平衡力的作用，大小相等，所以受到水平向前的動力F_動=f=0.2G=0.2×23520N=4704N；
（3）好處：高速行駛中由于車身上下兩面的氣流壓力不同，下面大上面小，這種壓力差必然會產生一種上升力，減小汽車對地面的壓力，從而減小摩擦，利于加速；
壞處：當轎車時速達到一定的數值時，升力就會克服車重而將車子向上托起，減少了車輪與地面的附著力，使車子發(fā)飄，造成行駛穩(wěn)定性變差．
答：（1）汽車的重力為23520N；
（2）受到水平向前的動力為4704N；
（3）好處：高速行駛中由于車身上下兩面的氣流壓力不同，下面大上面小，這種壓力差必然會產生一種上升力，減小汽車對地面的壓力，從而減小摩擦，利于加速；
壞處：當轎車時速達到一定的數值時，升力就會克服車重而將車子向上托起，減少了車輪與地面的附著力，使車子發(fā)飄，造成行駛穩(wěn)定性變差．
點評：（1）靜止的物體或勻速直線運動的物體受平衡力的作用．二力平衡的條件包括四方面：同物、同線、等值、反向，根據其中的一個力可以確定另一個力．
（2）理解流體壓強與流速的關系，并能解釋一些簡單的生活應用，如：候車時站在安全線內、飛機起飛的升力等．