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物理必考下表是某辆四轮轿车的部分数据:轿车的基本参数氙气大灯的技术参

更新时间:2024-01-20 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

下表是某辆四轮轿车的部分数据:njP物理好资源网(原物理ok网)

轿车的基本参数氙气大灯的技术参数
车身质量(千克)1900额定电压(伏)12
长/宽/高(毫米)5175/1899/1480耗电功率(瓦)35
油耗(升/百千米)7.4电瓶的技术参数
最大输出功率(千瓦)150电压(伏)12
最高时速(千米/小时)210充电时间(小时)20
轮胎宽度(毫米)200容量(安?小时)50
(1)该轿车空车停放在水平路面上时,某同学测得该轿车轮胎与地面接触的长度约为50毫米(沿车长的方向).则此时该轿车对水平路面的压强约为多大(g取10牛/千克)?njP物理好资源网(原物理ok网)

(2)该轿车在高速公路上以108千米/时的速度匀速前进,发动机的输出功率为120千瓦,则轿车受到的阻力是多大?njP物理好资源网(原物理ok网)

(3)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________.njP物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

解:(1)轿车与地面的接触面积为4个轮胎的接地面积,即:njP物理好资源网(原物理ok网)

s=4×0.2m×0.05m=0.04m2njP物理好资源网(原物理ok网)

轿车对地面的压力等于其重力,即:njP物理好资源网(原物理ok网)

F=G=mg=1900kg×10N/kg=19000N;njP物理好资源网(原物理ok网)

则对地面的压强为:njP物理好资源网(原物理ok网)

P===4.75×105Pa.njP物理好资源网(原物理ok网)

答:此时该轿车对水平路面的压强约为4.75×105Pa.njP物理好资源网(原物理ok网)

(2)将功率公式进行变形,得:P===Fv;njP物理好资源网(原物理ok网)

已知轿车的速度为:v=108km/h=30m/s,代入上式,得:njP物理好资源网(原物理ok网)

F==4000N;njP物理好资源网(原物理ok网)

由于汽车做匀速直线运动,则牵引力和阻力大小相等,即:f=F=4000N;njP物理好资源网(原物理ok网)

答:轿车受到的阻力是4000N.njP物理好资源网(原物理ok网)

(3)要加大向下的压力,提高抓地性能,就必须使导流板上下方受到的压强不同,根据“流体中,流速大的地方压强小”可知,导流板上下方的空气流速必然不同,首先排除A、B方案;njP物理好资源网(原物理ok网)

在C方案中,空气流过装置下方时,经过的路程长,在相同时间内,空气的流速较大,压强小;此时导流板受到上方的大气压强要大于下方的大气压强,由于这个压强差(压力差),汽车会得到向下的压力,提高抓地性能,符合题目的设计要求;而D方案正好和C相反,不合题意;njP物理好资源网(原物理ok网)

故选C.njP物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)根据表中轿车的质量,求出其重力,即为其对地面的压力,再根据压强公式P=求出轿车对地面的压强.njP物理好资源网(原物理ok网)

(2)题目告知了发动机的输出功率,将功率公式进行变形:P===Fv,在上式中,将速度换算单位后代入,即可求出牵引力的大小;而此时汽车作匀速直线运动,处于平衡状态,即水平方向上的牵引力和阻力相互平衡,则阻力可求.njP物理好资源网(原物理ok网)

(3)此题要根据流体的压强和流速的关系进行分析,注意流体中,流速大的地方压强小;汽车的尾翼正是利用导流板的上下压强差来得到抓地力的.njP物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题为综合性题目,选取了“汽车中的数据与科学”这一内容作为问题背景,体现出较强的综合性,综合考查了压力与压强计算、速度与功率计算、电能与电功率计算、气体的流速与压强等主干知识,增强了学生运用科学知识的能力,提高了用综合的视野去看待和分析身边事物的意识.njP物理好资源网(原物理ok网)

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