Question

如圖，小寧坐上叔叔剛買的一臺轎車周末到清遠玩．好奇的小寧找出了小汽車如下表列出的有關數據：（g=10N/kg）

小汽車的質量1200kg	小汽車的額定功率90kW
每個輪胎與地面的接觸面積500cm2	100km耗油量10L
汽油的密度0.71×103kg/m3	汽油熱值（4.6×107J/kg）

求：（1）30min時間在廣清高速公路行駛了45km，平均速度是多少？
（2）若該小汽車行駛100km，則需耗油多少kg？
（3）若完全燃燒10L汽油，放出多少熱量？
（4）觀察小汽車的外型，判斷小汽車分別在水平路面高速行駛和靜止，對地面壓力哪一個大？為什么？

Answer 1

解：（1）t=30min=0.5h，s=45km；汽車平均速度為v===90km/h；
（2）100km耗油量10L，即V=10L=0.01m³；由ρ=，變形后可得耗油質量為：m=ρV=0.71×10³kg/m³×0.01m³=7.1kg；
（3）10L汽油質量為7.1kg；燃燒放出熱量為Q_放=mq=7.1kg×4.6×10⁷J/kg=3.266×10⁸J；
（4）觀察小汽車的外型，可看出，當汽車行駛時，汽車頂部的空氣流速快，底部流速慢，根據流速與壓強的關系可知，汽車受到的向下大氣壓強小，向上大氣壓強大；從而使汽車產生向上的升力；故汽車在靜止時對地面的壓力大．
答：（1）30min時間在廣清高速公路行駛了45km，平均速度是90km/h；
（2）若該小汽車行駛100km，則需耗油7.1kg；
（3）若完全燃燒10L汽油，放出熱量為3.266×10⁸J；
（4）觀察小汽車的外型，判斷小汽車分別在水平路面高速行駛和靜止，靜止時對地面壓力大；因為汽車行駛時，上方流速快壓強小，下方流速慢壓強大．
分析：（1）運用速度公式v=可求汽車速度；
（2）根據密度公式ρ=，變形后可求質量m；
（3）運用熱值知識和公式Q_放=mq可求熱量；
（4）流體壓強與流速大小有關，流速越快壓強越小．
點評：熟練運用速度、密度、熱值等計算公式；明確流體壓強中流速與壓強的關系；是解答此題的關鍵．