Question

隨著時代的進步，轎車的車速和性能有了較大提升，某嬌車如圖所示，它的質量是1.6t，每個輪子與地面的接觸面積是0.02m²
（1）求它空載時，靜止在地面上受到的壓強 （取g=10N/kg）．
（2）當轎車高速行駛時，對地面的壓力會______（選填“不變”“變大”“變小”）
請用所學過的物理知識分析其原因．

Answer 1

【答案】分析：（1）汽車空載時，對地面的壓力和自身的重力相等，根據G=mg求出其大小，再根據壓強公式求出地面上受到的壓強；
（2）汽車高速行駛時，由于汽車的向上凸的流線型結構使汽車上方空氣的流速大于下方空氣的流速，根據流速與壓強的關系判斷上方壓強和下方壓強的關系，進一步判斷對地面壓力的變化．
解答：已知：m=1.6t=1600kg，S=0.02m²，g=10N/kg
求：（1）轎車空載靜止在地面上時，地面受到的壓強p；
（2）轎車高速行駛時，對地面的壓力的變化．
解：（1）轎車空載靜止在地面上時，地面受到的壓力：
F=G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×10⁴N，
地面上受到的壓強：
p===2×10⁵Pa；
（2）當汽車高速行駛時，相同時間內，空氣經過上方的路程比下方路程長，流速大，壓強小，汽車在壓強差下產生向上的升力，汽車對路面的壓力變小．
答：（1）轎車空載靜止在地面上時，地面受到的壓強為2×10⁵Pa；
（2）變小．原因：汽車的上表面空氣流速大，下表面的流速小；再根據伯努利原理，汽車的上表面壓強小，下表面壓強大；因此上表面受到的壓力小于下表面受到的壓力，減少了汽車對地面的壓力．
點評：本題考查了壓強公式及流速與壓強關系的應用，關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等以及升力產生的原因．