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________.
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4.5×105pa.
(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
(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.
联系生活——学习物理妙招:液化:“白气”不是水蒸气,水气液化小雾滴,雾露石油液化气,蒸气汤手更厉害。