Question

随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭．有一款混合（汽油和蓄电池提供动力）动力车

随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭．有一款混合（汽油和蓄电池提供动力）动力车经济、实用、污染小，外形设计成流线型很受消费者的喜爱，如图所示人和车总重4600N，在平直的公路上匀速行驶20km，车受到的平均阻力是空车和人总重的0.1倍．若在此行驶过程中需要汽油0.5dm3，效率是50%（q=4.6×107J/kg）．（1）求汽车行驶过程中做的有用功？（2）求行驶过程中所需要汽油的质量？（3）汽油的密度是多少？（4）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______．

Answer 1

（1）车和人的总重力G=4600N，
匀速行驶，所以牵引力和阻力是一对平衡力，动力车的牵引力F=f=0.1G=0.1×4600N=460N，
汽车行驶过程中做的有用功：W_有用=Fs=460N×2×10⁴m=9.2×10⁶J；
（2）∵η=

W有用

Q放

，
∴汽油燃烧放出的热量：Q_放=

W有用

η

=

9.2×106J

50%

=1.84×10⁷J，
∵Q=mq，
∴汽油的质量m=

Q放

q

=

1.84×107J

4.6×107J/kg

=0.4kg；
（3）汽油的密度ρ=

m

V

=

0.4kg

0.5×10?3m3

=0.8×10³kg/m³； 
（4）如图，小汽车外型是流线型，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，汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力．
答：（1）汽车行驶过程中做的有用功为9.2×10⁶J；
（2）求行驶过程中所需要汽油的质量为0.4kg；
（3）汽油的密度是0.8×10³kg/m³； 
（4）减小；小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，车身上方空气流速大，压强小，小汽车受到了一个向上的升力，减小了小汽车对地面的压力．