Question

【题目】小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图所示，小明坐着这辆汽车匀速行驶144km，用时2h，消耗汽油9kg，其发动机的功率为23kW．请运用所学的知识解答下列问题．（汽油的热值为4.6×107J/kg）

（1）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？

（2）汽车发动机的效率是多少？

（3）观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时，对地面压力哪一个大？为什么？

Answer 1

【答案】（1）1.656×108J（2）1150N（3）根据汽车的形状，当汽车高速行驶时，汽车上方的空气流速大于下方的空气流速，所以上方的气压小于下方的气压，因此行驶时，对地面的压力将减小．静止时对地面的压力大．

【解析】（1）发动机的功率为23kW=2.3×104W，工作时间t=2h=7200s，
由得，发动机做的功：W=Pt=2.3×104W×7200s=1.656×108J，
汽车匀速行驶的距离s=144km=1.44×105m，
由W=Fs得，汽车所受的牵引力： ；
（2）汽油完全燃烧释放的能量：Q=mq=9kg×4.6×107J/kg=4.14×108J；
则汽车发动机的效率： ；
（3）静止时对路面的压力大；因为高速行驶时，汽车上表面的空气流速大，上方的空气对汽车的压强小，使汽车受到一个向上托起的力．
答：（1）汽车匀速行驶时所受的牵引力是1150N；（2）汽车发动机的效率是40%；（3）静止时对路面的压力大；因为高速行驶时，汽车上表面的空气流速大，上方的空气对汽车的压强小，使汽车受到一个向上托起的力．