Question

小谷驾车沿高速公路到某地旅游，小汽车以72km/h的速度在水平路面匀速行驶时，小汽车牵引力的功率是70km．g=10N/kg，求：
（1）小汽车匀速行驶1000m所需的时间是多少？
（2）小汽车匀速行驶1000m牵引力做的功是多少J？
（3）小汽车以该速度匀速行驶时受到的牵引力是多大？
（4）若小汽车质量为10³kg，车轮与地面的总接触面积为0.2m²，求小汽车停在水平路面时对路面的压强．
（5）小汽车的外形设计成流线型，小谷认为当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时的压力大，这种说法正确吗？请简要说明原因．

Answer 1

解：（1）小汽车速度v=72km/h=20m/s，
∵v=
∴小汽车匀速行驶1000m所需的时间：
t===50s；
（2）∵P=
∴小汽车匀速行驶1000m牵引力做的功：
W=Pt=70000W×50s=3.5×10⁶J；
（3）∵P=Fv
∴小汽车以该速度匀速行驶时受到的牵引力：
F===3500N；
（4）小汽车对地面的压力：F′=G=mg=10³kg×10N/kg=10⁴N，
小汽车停在水平路面时对路面的压强：
p===5×10⁴Pa；
（5）不正确；
小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，汽车在压强差下产生向上的升力，汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力．
答：（1）小汽车匀速行驶1000m所需的时间是50s；
（2）小汽车匀速行驶1000m牵引力做的功是3.5×10⁶J；
（3）小汽车以该速度匀速行驶时受到的牵引力是3500N；
（4）小汽车停在水平路面时对路面的压强为5×10⁴Pa；
（5）不正确；小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，汽车在压强差下产生向上的升力，汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力．
分析：（1）知道路程和速度，根据v=求出时间；
（2）知道功率和时间，根据P=求出做的功；
（3）根据P=Fv求出牵引力；
（4）根据G=mg求出重力，小汽车对地面的压力等于其重力，根据p=求出压强；
（5）车子静止在水平面上，车子对路面的压力等于重力；当流线型的车子快速行驶时，产生升力，车子对地面压力减小．
点评：此题主要考查的是学生对速度、功率、压强计算公式和流体压强和流速关系的理解和掌握，基础性题目．