Question

一辆小车质量600kg，最大行驶速度可达150km/h，轮胎与地面接触的总面积为0.12m²，发动机功率为75kW．问
（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强是多少？
（2）若汽车以最大速度匀速行驶150km，汽车的牵引力做的功是多少？
（3）观察小汽车的外形（如图所示），判断小汽车在水平路面高速行驶与静止时，对地面的压力哪个大？为什么？

Answer 1

分析：（1）水平地面上的物体的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，再根据p=

F

S

求出汽车静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）已知汽车最大行驶的速度和路程，根据速度公式求出行驶的时间，又知道发动机的功率，根据W=

W

t

求出汽车的牵引力做的功；
（3）根据空气的流速越大，压强会越小的思路进行分析，比较车身上方和下方空气流速，流速大的位置压强反而越小，从而会受到空气的作用力．

解答：解：（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压力：
F=G=mg=600kg×9.8N/kg=5880N，
对地面的压强：
p=

F

S

=

5880N

0.12m2

=4.9×10⁴Pa；
（2）根据v=

s

t

可得，汽车行驶的时间：
t=

s

v

=

150km

150km/h

=1h=3600s，
根据P=

W

t

可得，汽车的牵引力做的功：
W=Pt=75×10³W×3600s=2.7×10⁸J；
（3）静止时，小汽车对地面压力大．因为小汽车高速行驶时车身上方空气流速较大，小汽车受到了一个向上的升力，所以减轻了小汽车对地面的压力．
答：（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强是4.9×10⁴Pa；
（2）若汽车以最大速度匀速行驶150km，汽车的牵引力做的功为2.7×10⁸J；
（3）静止时，小汽车对地面压力大．因为小汽车高速行驶时车身上方空气流速较大，小汽车受到了一个向上的升力，所以减轻了小汽车对地面的压力．

点评：本题考查了重力公式、压强公式、速度公式和功率公式的灵活应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等以及会根据流速与压强的关系解释生活实际问题．