Question

某小汽车的“经济耗油量（90 km/h）8 L/100 km”，是指这辆汽车以90 km/h的速度行驶100 km，消耗汽油8 L．
（1）如图所示，这辆流线型汽车高速行驶时对水平地面的压力

 

（选填“增大”、“减小”或“不变”）．在图中O点画出汽车所受重力的示意图．
（2）该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶25 km，汽车的效率为31.25%．求：汽车消耗多少升汽油及汽车的功率．（汽油热值3.2×10⁷J/L）

Answer 1

分析：（1）汽车制成流线型，是为了高速行驶时，产生向上的升力，减小对地面的压力，减小摩擦力．
（2）重力的示意图：从力的作用点起，沿竖直方向向下画垂线，标出重力方向．
（3）汽车以90 km/h的速度行驶100 km，消耗汽油8 L．行驶25km耗汽油2L，计算燃烧2L汽油放出的热量，根据汽车的效率求出做的有用功和有用功率．

解答：解：（1）汽车呈流线型，汽车行驶时，汽车上方的空气流速大，下方的空气流速小，上方的压强小于下方的压强，汽车在压强差下产生向上的升力，对地面的压力减小．
故答案为：减小．
（2）汽车的重心大约在汽车的中心处，标出重心，由重心竖直向下画出垂线，标出力的方向，并标出重力符号G．
故答案如图．
（3）汽车在经济耗油量下行驶25km实际用油 V=

8L

100km

×25km=2L
2L汽油完全燃烧放出热量 Q=qV=3.2×10⁷J/L×2L=6.4×10⁷J．
汽车所做的功 W=Qη=6.4×10⁷J×31.25%=2×10⁷J．
汽车的速度 v=90 km/h=25m/s．
汽车行驶的时间 t=

s

v

=

2.5×104m

25m/s

=1000s
汽车功率 P=

W

t

=

2×107J

1000s

=2×104W
答：汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶25 km，汽车的效率为31.25%，汽车耗油2L，汽车的功率是2×10⁴W．

点评：（1）掌握流体压强跟流速的关系．并能解释汽车制成流线型的原因．
（2）掌握力的示意图的画法．
（3）根据 Q=qV、W=Qη、v=

s

t

、P=

W

t

进行计算．