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国家《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》明确了发展纯电动汽车为汽车工业转型的主要战略取向.我国自行研发的某种纯电动小汽车的质量约为2000kg,静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m2,以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约72kW.
(1)小汽车的外形设计成流线型(如图所示),当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时______(选填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是______
(2)我们知道,作用力与反作用力大小相等,一对平衡力大小也相等.试说明静止时小汽车对路面的压力大小为什么等于重力的大小?此时对地面的压强有多大?
(3)以30m/s匀速行驶时,所受阻力是多少?
(4)这种电动汽车改用汽油作动力,以72kW的输出功率行驶1h,至少要燃烧多少L的汽油?(汽油的热值为3.2×107J/L)

【答案】分析:(1)流体流速与压强的关系是:流体的流速越大,其压强越小;流体的流速越小,其压强越大.
(2)压力和地面的支持力是相互作用力,大小相等;支持力和重力是平衡力大小也相等,所以压力等于重力,故F=G,而后据公式P=可计算出此时车对地面的压强;
(3)已知中巴车的速度是30m/s,匀速行驶时的输出功率约是72kW,利用公式P==Fv的变形就可以计算出牵引力,再利用二力平衡的知识可知中巴车匀速行驶牵引力等于阻力,就可以求出中巴车所受阻力;
(4)已知输出功率是72kW,行驶时间是1h,可利用W=Pt计算出功,而汽油燃烧放出的热量和功相当,最后利用Q=mq计算出汽油的体积
解答:解:(1)汽车在高速行驶时,其上方的空气流速大,压强小,其下方飞空气流速小,压强大,故此时汽车所受的向上的压力大于向下的压力,所以对路面的压力比静止时要减小了;
(2)压力和地面的支持力是相互作用力,大小相等;支持力和重力是平衡力大小也相等,所以压力等于重力;
故其对地面的压力是:F=G=2000kg×10N/kg=2×104N;
其对地面的压强是:P===105Pa
(3)P=72kW=72000W,由P==Fv得:F===2400N;
由小汽车车匀速行驶可知,小汽车受到的阻力等于牵引力,即f=F=2400N
(4)P=72kW=72000W,t=1h=3600s;
由P= 得:
W=Pt=72000W×3600s=2.592×108J;
汽油燃烧放出的热量最少和小汽车的牵引力所做的功相等,即Q=W=2.592×108J;
由Q=Vq得:
V===8.1L
故答案为:
(1)减小;汽车上方比下方的空气流速快,向上的压力(压强)高于向下的压力(压强);
(2)压力和地面的支持力是相互作用力,大小相等;支持力和重力是平衡力大小也相等,所以压力等于重力;105Pa;
(3)2400N;
(4)8.1L.
点评:本题的综合性强,涉及到重力、压强、阻力、热值的有关计算,做题时要熟练掌握相关的公式,找出题干中隐含的等量关系,最后代入数值计算.
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(2010?思明区质检)节能减排、绿色环保,新能源汽车成为未来汽车发展的方向,纯电动汽车就是一种成本更低且能量转换效率更高的新能源汽车.某厂家开发出一款自主品牌的纯电动汽车,为了比较这款电动车与同型号内燃机汽车的能量转换效率,分别对它们进行测试,部分测试数据如下表(测试过程可视为匀速直线运动):
 车型
项目
纯电动汽车 内燃机汽车
能源种类 电能 汽油[q汽油=4.5×107J/kg
ρ汽油=0.7×103kg/m3]
测试距离 100km 100km
牵引力 600N 600N
百公里耗能 20kW?h
能量转换效率 20%
则:(1)测试过程中,纯电动汽车牵引力所做的功是多少?
(2)纯电动汽车的能量转换效率是多少?
(3)内燃机汽车百公里耗油多少升?(保留一位小数)

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(2012?当涂县三模)国家《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》明确了发展纯电动汽车为汽车工业转型的主要战略取向.我国自行研发的某种纯电动小汽车的质量约为2000kg,静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m2,以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约72kW.
(1)小汽车的外形设计成流线型(如图所示),当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时
减小
减小
(选填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是
汽车上方比下方的空气流速快,向上的压力(压强)高于向下的压力(压强)
汽车上方比下方的空气流速快,向上的压力(压强)高于向下的压力(压强)

(2)我们知道,作用力与反作用力大小相等,一对平衡力大小也相等.试说明静止时小汽车对路面的压力大小为什么等于重力的大小?此时对地面的压强有多大?
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

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(1)小汽车的外形设计成流线型(如图所示),当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时________(选填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是________
(2)我们知道,作用力与反作用力大小相等,一对平衡力大小也相等.试说明静止时小汽车对路面的压力大小为什么等于重力的大小?此时对地面的压强有多大?
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科目:初中物理 来源:2013年安徽省滁州市凤阳县中考物理模拟试卷(一)(解析版) 题型:解答题

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