Question

如图所示，小轿车的质量为1.5t（含油箱内的18㎏汽油），每个轮胎与地面的接触面积为0.025㎡．老吴开着这辆小轿车沿高速公路到某地去旅游，路程为300km．假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N．已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值q为4.6×10⁷J/kg．
（1）若车内人和物品的总质量为100㎏，则车行驶时对水平地面会产生多大的压强？（g取10N/㎏）
（2）汽车到达目的地牵引力所做的功是多少？
（3）通过计算说明该小轿车在行驶途中是否需要加油？（燃料完全燃烧产生的内能Q=mq）
（4）这种汽车的窗玻璃上都贴有一层棕色或茶色遮光膜，这一层膜贴上后，在车外面的人不易看清里面的人，但里面的人可以看清外面的，同时这层膜贴上后还可以起到遮光的目的，请你解释产生一述现象的原因．

Answer 1

分析：（1）车行驶时对地面的压力等于车和人以及物品的重力；根据公式P=

F

S

可求车行驶时对水平地面会产生的压强；
（2）汽车匀速行驶，受到的牵引力等于阻力，根据公式W=FS可求牵引力做的功；
（3）已知汽油的质量和热值，根据公式Q=qm可求汽油完全燃烧释放的能量，再与汽车所做的功进行比较即可得出结论．
（4）轿车上的茶色遮光膜既能透光又能反光．有了这层膜，相当于给玻璃上镀了一层薄的透明的反射面，增强了对光的反射效果．人的眼睛能够看清一个物体的前提是：这个物体发出或反射的可见光有足够的量进入观察者的眼睛．

解答：解：
（1）水平地面受到的压强为
P=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

(1500kg+100kg)×10N∕kg

4×0.025m2

=1.6×10⁵Pa；
答：车行驶时对水平地面产生的压强为1.6×10⁵Pa；
（2）汽车到达目的地牵引力所做的功是
W=FS=fS=920N×300000m=2.76×10⁸J；
答：汽车到达目的地牵引力所做的功是2.76×10⁸J；
（3）汽油完全燃烧释放的能量
Q=qm=4.6×10⁷J/kg×18kg=8.28×10⁸J；
转化成机械能的能量为
W_动=Qη=8.28×10⁸J×30%=2.484×10⁸J＜2.76×10⁸J；
答：该小轿车在行驶途中需要加油．
（4）答：
①车内的人或物体上反射到茶色玻璃表面的光就有很多被反射回车内了，进入到车外人眼睛中的光就很少了．
②这层膜同时也反射太阳光，因此使得车内较暗，车内的人反射到汽车玻璃上的光线也就少了．
③这层膜的反光作用，对于车外面的人来说相当于一面镜子，当他向车内看时，看到的是自己和车外景物的像．
所以轿车装上茶色玻璃后，车外的行人就很难看清车内人的面孔了．

点评：本题考查压强、做功、能量的计算，光的反射等，关键是公式及其变形和物理规律的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于自身的重力．