Question

【題目】小汽車已經(jīng)進(jìn)入普通家庭，假期小強(qiáng)同家人一起乘車去海棠山游玩，途徑阜盤高速大巴溝隧道。該隧道全長(zhǎng)約3.52km，且該路段的限速標(biāo)志如圖所示，人和車的總質(zhì)量為2000kg，每個(gè)車輪與路面的接觸面積為0.02m2。（g取10N/kg）求：

⑴該轎車通過隧道至少需要行駛多長(zhǎng)時(shí)間？

⑵若在隧道中勻速行強(qiáng)多時(shí)，所受阻力為總重的0.1倍，通過隧道汽車牽引力做的功是多大？

⑶該車在水平路面上靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)是多大？高速行駛時(shí)的該車對(duì)路面的壓強(qiáng)比靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)大一些還是小一些？

Answer 1

【答案】⑴0.044h=2.64min ⑵7.1×106 J ⑶2.5×105Pa 高速行駛時(shí)的該車對(duì)路面的壓強(qiáng)小一些

【解析】由圖可知，此路段限速v=80km/h，根據(jù)v=s/t可得，

該轎車通過隧道需要行駛的時(shí)間：t=s/v=3.52km/80km/h=0.044h=2.64min；

（2）人和車的總重力：G=mg=2×103 kg×10N/kg=2×104 N，

阻力：f=0.1G=0.1×2×104 N=2×103 N，

因?yàn)槠�車勻速行駛，所�?/span>F=f=2×103 N，

通過隧道汽車牽引力做的功：W=Fs=2×103 N×3.52×103 m=7.04×106 J；

（3）因?yàn)槠�車靜止在水平路面上，所以F壓 =G=2×104 N，

該車在水平路面上靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)：p=F壓/S=2×104N/0.02m2×4=2.5×105 Pa，

小汽車外型是流線型，當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)，空氣經(jīng)過上方的路程比下方路程長(zhǎng)，流速大，壓強(qiáng)小，汽車在壓強(qiáng)差下產(chǎn)生向上的升力，汽車對(duì)路面的壓力減小，小于汽車的重力，而受力面積不變，根據(jù)公式p=F/S可知，壓強(qiáng)小一些。