Question

随着时代的进步，轿车的车速和性能有了较大提升，某娇车如图所示，它的质量是1.6t，每个轮子与地面的接触面积是0.02m²
（1）求它空载时，静止在地面上受到的压强 （取g=10N/kg）．
（2）当轿车高速行驶时，对地面的压力会______（选填“不变”“变大”“变小”）
请用所学过的物理知识分析其原因．

Answer 1

【答案】分析：（1）汽车空载时，对地面的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，再根据压强公式求出地面上受到的压强；
（2）汽车高速行驶时，由于汽车的向上凸的流线型结构使汽车上方空气的流速大于下方空气的流速，根据流速与压强的关系判断上方压强和下方压强的关系，进一步判断对地面压力的变化．
解答：已知：m=1.6t=1600kg，S=0.02m²，g=10N/kg
求：（1）轿车空载静止在地面上时，地面受到的压强p；
（2）轿车高速行驶时，对地面的压力的变化．
解：（1）轿车空载静止在地面上时，地面受到的压力：
F=G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×10⁴N，
地面上受到的压强：
p===2×10⁵Pa；
（2）当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，汽车在压强差下产生向上的升力，汽车对路面的压力变小．
答：（1）轿车空载静止在地面上时，地面受到的压强为2×10⁵Pa；
（2）变小．原因：汽车的上表面空气流速大，下表面的流速小；再根据伯努利原理，汽车的上表面压强小，下表面压强大；因此上表面受到的压力小于下表面受到的压力，减少了汽车对地面的压力．
点评：本题考查了压强公式及流速与压强关系的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等以及升力产生的原因．