Question

12．小明同學(xué)家里新買了輛小轎車，從小愛玩車模的小明同學(xué)興趣盎然，每天查資料，看汽車說明書，學(xué)到了不少關(guān)于汽車的科學(xué)知識，請你回答下列問題：
（1）小明家的轎車如圖所示，它的尾部裝有氣流偏導(dǎo)器，它的作用主要是為了讓汽車在高速行駛時，對地面的壓力更大，提高車輪的抓地性能．圖中能表示偏導(dǎo)器橫截面形狀最合理的圖是C

（2）小明在汽車說明書時看到下表中提供的信息，請你幫他計算：
問題一：小汽車油箱裝滿汽油時，汽油的質(zhì)量是多少？（提示：1L=1dm³）
燃料汽油油箱容積50L，汽油密度0.7×10³kg/m³，車體質(zhì)量1400kg，輪胎與地面的接觸面積0.01m²/只
問題二：油箱裝滿汽油的小汽車靜止時，地面受到的壓力是多少？該小汽車對地面的壓強是多少？

Answer 1

分析 （1）流體壓強與流速的關(guān)系是：流速越大的地方，壓強越小；
（2）汽油的質(zhì)量等于汽油密度乘以體積；知道轎車自身質(zhì)量，利用G=mg求轎車自身重力；轎車對地面的壓力等于自身重力，求出受力面積，利用p=$\frac{F}{S}$求出轎車對地面的壓強．

解答 解：（1）分析題意可知，要讓汽車高速行駛時，對地面的壓力更大，應(yīng)該讓偏導(dǎo)器上方的壓強大于下方的壓強，即氣流通過下方時流速更快，在相同時間內(nèi)氣流經(jīng)過下方的路程更長一些，所以應(yīng)設(shè)計成上平下凸的形狀，故表示偏導(dǎo)器橫截面形狀最合理的圖是C；
（2）問題一：油箱容積：V₁=50L=0.05m³
由ρ=$\frac{m}{V}$得把油箱裝滿汽油的質(zhì)量：
m₁=ρV₁=0.7×10³kg/m³×0.05m³=35kg；
問題二：小汽車的質(zhì)量：m=1400kg，
小汽車受到的總重力G=（m+m_油）g=（1400kg+35kg）×10N/kg=1.435×10⁴N．
在水平地面上，F(xiàn)=G=1.435×10⁴N，
受力面積S=4S₁=4×0.01m²=0.04m²，
則小汽車靜止時對地面的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.435×1{0}^{4}N}{0.04{m}^{2}}$=3.6×10⁵Pa．
答：（1）C；（2）汽油的質(zhì)量是35kg；箱裝滿汽油的小汽車靜止時，地面受到的壓力是1.435×10⁴N；該小汽車對地面的壓強是3.6×10⁵Pa．

點評 本題主要考查質(zhì)量、壓力、壓強的計算，關(guān)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(chǎn)生的原因．