Question

一輛小車質(zhì)量600kg，最大行駛速度可達(dá)150km/h，輪胎與地面接觸的總面積為0.12m²，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為75kW．問
（1）該汽車靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）若汽車以最大速度勻速行駛150km，汽車的牽引力做的功是多少？
（3）觀察小汽車的外形（如圖所示），判斷小汽車在水平路面高速行駛與靜止時(shí)，對(duì)地面的壓力哪個(gè)大？為什么？

Answer 1

分析：（1）水平地面上的物體的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)p=

F

S

求出汽車靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）已知汽車最大行駛的速度和路程，根據(jù)速度公式求出行駛的時(shí)間，又知道發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，根據(jù)W=

W

t

求出汽車的牽引力做的功；
（3）根據(jù)空氣的流速越大，壓強(qiáng)會(huì)越小的思路進(jìn)行分析，比較車身上方和下方空氣流速，流速大的位置壓強(qiáng)反而越小，從而會(huì)受到空氣的作用力．

解答：解：（1）汽車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=600kg×9.8N/kg=5880N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

5880N

0.12m2

=4.9×10⁴Pa；
（2）根據(jù)v=

s

t

可得，汽車行駛的時(shí)間：
t=

s

v

=

150km

150km/h

=1h=3600s，
根據(jù)P=

W

t

可得，汽車的牽引力做的功：
W=Pt=75×10³W×3600s=2.7×10⁸J；
（3）靜止時(shí)，小汽車對(duì)地面壓力大．因?yàn)樾∑�車高速行駛時(shí)車身上方空氣流速較大，小汽車受到了一個(gè)向上的升力，所以減輕了小汽車對(duì)地面的壓力．
答：（1）該汽車靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是4.9×10⁴Pa；
（2）若汽車以最大速度勻速行駛150km，汽車的牽引力做的功為2.7×10⁸J；
（3）靜止時(shí)，小汽車對(duì)地面壓力大．因?yàn)樾∑�車高速行駛時(shí)車身上方空氣流速較大，小汽車受到了一個(gè)向上的升力，所以減輕了小汽車對(duì)地面的壓力．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了重力公式、壓強(qiáng)公式、速度公式和功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等以及會(huì)根據(jù)流速與壓強(qiáng)的關(guān)系解釋生活實(shí)際問題．