Question

某小汽車的“經濟耗油量（90 km/h）8 L/100 km”，是指這輛汽車以90 km/h的速度行駛100 km，消耗汽油8 L．
（1）如圖所示，這輛流線型汽車高速行駛時對水平地面的壓力

 

（選填“增大”、“減小”或“不變”）．在圖中O點畫出汽車所受重力的示意圖．
（2）該汽車在經濟耗油量下沿直線勻速行駛25 km，汽車的效率為31.25%．求：汽車消耗多少升汽油及汽車的功率．（汽油熱值3.2×10⁷J/L）

Answer 1

分析：（1）汽車制成流線型，是為了高速行駛時，產生向上的升力，減小對地面的壓力，減小摩擦力．
（2）重力的示意圖：從力的作用點起，沿豎直方向向下畫垂線，標出重力方向．
（3）汽車以90 km/h的速度行駛100 km，消耗汽油8 L．行駛25km耗汽油2L，計算燃燒2L汽油放出的熱量，根據汽車的效率求出做的有用功和有用功率．

解答：解：（1）汽車呈流線型，汽車行駛時，汽車上方的空氣流速大，下方的空氣流速小，上方的壓強小于下方的壓強，汽車在壓強差下產生向上的升力，對地面的壓力減小．
故答案為：減小．
（2）汽車的重心大約在汽車的中心處，標出重心，由重心豎直向下畫出垂線，標出力的方向，并標出重力符號G．
故答案如圖．
（3）汽車在經濟耗油量下行駛25km實際用油 V=

8L

100km

×25km=2L
2L汽油完全燃燒放出熱量 Q=qV=3.2×10⁷J/L×2L=6.4×10⁷J．
汽車所做的功 W=Qη=6.4×10⁷J×31.25%=2×10⁷J．
汽車的速度 v=90 km/h=25m/s．
汽車行駛的時間 t=

s

v

=

2.5×104m

25m/s

=1000s
汽車功率 P=

W

t

=

2×107J

1000s

=2×104W
答：汽車在經濟耗油量下沿直線勻速行駛25 km，汽車的效率為31.25%，汽車耗油2L，汽車的功率是2×10⁴W．

點評：（1）掌握流體壓強跟流速的關系．并能解釋汽車制成流線型的原因．
（2）掌握力的示意圖的畫法．
（3）根據 Q=qV、W=Qη、v=

s

t

、P=

W

t

進行計算．