Question

我國(guó)自主研發(fā)了一種氫燃料汽車(chē)，它使用氫氣代替汽油．在一次測(cè)試中，汽車(chē)在2400N的水平牽引力作用下，6分鐘內(nèi)沿直線勻速行駛了9000m．請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解答下列問(wèn)題：
（1）汽車(chē)行駛的速度；
（2）汽車(chē)牽引力所做的功和功率；
（3）觀察小汽車(chē)的外型（如圖所示），判斷小汽車(chē)在水平路面高速行駛時(shí)與靜止時(shí)比較，對(duì)地面的壓力哪個(gè)大？為什么？

Answer 1

分析：（1）已知行駛的路程和時(shí)間，根據(jù)公式v=

s

t

可求汽車(chē)勻速行駛時(shí)速度；
（2）已知汽車(chē)的牽引力和行駛的時(shí)間，根據(jù)公式W=FS可求發(fā)動(dòng)機(jī)做的功；再利用公式P=

W

t

可求汽車(chē)勻速行駛時(shí)功率；
（3）靜止時(shí)對(duì)地面的壓力等于汽車(chē)自身的重力，高速行駛時(shí)，用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可以解釋這個(gè)問(wèn)題．

解答：解：（1）汽車(chē)勻速行駛時(shí)速度v=

s

t

=

9000m

6×60s

=25m/s；
答：汽車(chē)勻速行駛時(shí)速度是25m/s；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：W=FS=2400N×9000m=2.16×10⁹J；
汽車(chē)功率：P=

W

t

=

2.16×109J

6×60s

=60000W=60kW；
答：汽車(chē)牽引力所做的功和功率分別為2.16×10⁹J和60kW；
（3）靜止時(shí)對(duì)路面的壓力大，
因?yàn)楦咚傩旭倳r(shí)，汽車(chē)上表面的空氣流速大，對(duì)汽車(chē)的壓強(qiáng)小，使汽車(chē)有一個(gè)向上托的力．

點(diǎn)評(píng)：本題考查速度、做功、牽引力、能量、效率等的計(jì)算，主要是公式及其變形的靈活運(yùn)用，還考查了流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系．