Question

我國自主研發了一種氫燃料汽車，它使用氫氣代替汽油．在一次測試中，汽車在2400N的水平牽引力作用下，6分鐘內沿直線勻速行駛了9000m．請運用所學的知識解答下列問題：
（1）汽車行駛的速度；
（2）汽車牽引力所做的功和功率；
（3）觀察小汽車的外型（如圖所示），判斷小汽車在水平路面高速行駛時與靜止時比較，對地面的壓力哪個大？為什么？

Answer 1

分析：（1）已知行駛的路程和時間，根據公式v=

s

t

可求汽車勻速行駛時速度；
（2）已知汽車的牽引力和行駛的時間，根據公式W=FS可求發動機做的功；再利用公式P=

W

t

可求汽車勻速行駛時功率；
（3）靜止時對地面的壓力等于汽車自身的重力，高速行駛時，用流體壓強與流速的關系可以解釋這個問題．

解答：解：（1）汽車勻速行駛時速度v=

s

t

=

9000m

6×60s

=25m/s；
答：汽車勻速行駛時速度是25m/s；
（2）發動機做的功：W=FS=2400N×9000m=2.16×10⁹J；
汽車功率：P=

W

t

=

2.16×109J

6×60s

=60000W=60kW；
答：汽車牽引力所做的功和功率分別為2.16×10⁹J和60kW；
（3）靜止時對路面的壓力大，
因為高速行駛時，汽車上表面的空氣流速大，對汽車的壓強小，使汽車有一個向上托的力．

點評：本題考查速度、做功、牽引力、能量、效率等的計算，主要是公式及其變形的靈活運用，還考查了流體壓強與流速的關系．