Question

随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．小林的爸爸最近也购买了一辆轿车．
（1）通过查看说明书得知轿车车身质量为1.6t，当车上载有200kg的人和物品时，车轮与地面的总接触面积为4.0×10^-2m²，试求轿车对地面的压强（g取10N/kg）．
（2）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图12乙所示．则在0-5s时间内，轿车发动机做的功是多少？轿车运动过程中受到的阻力是多少？
（3）请在图12甲中用笔画线代替导线将汽车的启动原理图连接完整．
说明：当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动（相当于闭合开关），电动机工作，启动轿车；电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压．
（4）有些轿车的尾部安装了导流板，如图所示．它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力，提高车轮的抓地性能．则导流板横截面的形状是________．

Answer 1

解：（1）已知m_车=1.6t=1600kg，
轿车对地面的压力大小为F=G=（m+m_车）g=（1600kg+200kg）×10N/kg=1.8×10⁴N，
轿车对地面的压强．
答：轿车对地面的压强为4.5×10⁵p_a．
（2）轿车的功率p=90kW=9×10⁴w，
轿车发动机做功 W=Pt=9×10⁴w×5s=4.5×10⁵J；
由图示知轿车匀速运动时的速度是v=30m/s；
所以，轿车运动过程中受到的阻力 f=F==．
答：轿车发动机做的功是4.5×10⁵J；
轿车运动过程中受到的阻力是3×10³N．
（3）电路连接图

分析：（1）车对地面的压力等于车的重力，可利用重力计算公式求出车对地面的压力，又已知受力面积，利用压强公式p=可计算出压强．
（2）利用功的公式w=pt可计算轿车发动机所做的功；
利用二力平衡知识可知阻力大小等于牵引力，所以先在图乙中找到汽车匀速直线运动是的速度，再利用功率的计算公式P===Fv，求出牵引力F，即等于阻力的大小．
（3）当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动时，电磁铁工作，有磁性，吸引衔铁下来，使杠杆逆时针转动，使两触点相连，电动机连通开始工作；
电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压，故电磁铁只利用电源的一部分，并且电磁铁和电动机，都能独立、同时工作，
故二者应并联连接．
点评：本题通过生活中一个具体实例，考查了多方面的物理知识，要求学生对所学的知识熟练掌握并能学以致用．注意在进行计算时，看清题目中所给的条件，单位要统一．