Question

14．汽車是我們熟悉的交通工具，給我們的生活提供了便利．在汽車制造過程中涉及到許多物理知識：
（1）汽油機是汽車的“心臟”，汽油機的做功沖程將內能轉化為機械能；
（2）有的汽車尾部設計安裝了一種“氣流偏導器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相當于一個倒置的翅膀（如圖所示），當汽車高速行駛時，氣體在流速大的地方壓強較小，汽車能產生較大抓地力．
（3）已知汽車每個輪胎與地面的接觸面積為300厘米²，汽車總質量為1.5噸，則汽車停在地面上時，產生對地面的壓強為多大？

Answer 1

分析 （1）內燃機的四個沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，其中只有做功沖程對外做功；并且將機械能轉化為內能的是壓縮沖程，將內能轉化為機械能的是做功沖程．
（2）氣流偏導器的上方空氣流速�。幌路娇諝饬魉俅�，根據流體壓強與流速的關系可知空氣對汽車向下的壓強大于向上的壓強．由此氣體對汽車產生了一個向下的壓力，使車更好的“抓”住地面．
（3）知道汽車的質量，可利用公式G=mg計算出汽車的重力，在水平地面上壓力等于重力，求出受力面積，再利用公式p=$\frac{F}{S}$計算出汽車對地面的壓強．

解答 解：
（1）汽油機的一個工作循環(huán)包括：吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，做功沖程將內能轉化為機械能．
（2）當車高速行駛時，氣流偏導器的上方空氣流速小，壓強大；下方空氣流速大，壓強�。�空氣對汽車向下的壓強大于向上的壓強，由此氣體對汽車產生了一個向下的壓力，使車更好的“抓”住地面．
（3）汽車總重力：
G=mg=1.5×10³kg×10N/kg=1.5×10⁴N，
汽車對地面的壓力：
F=G=1.5×10⁴N，
受力面積S=4×300cm²=1200cm²=0.12m²，
汽車對地面的壓強為：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.5×1{0}^{4}N}{0.12{m}^{2}}$=1.25×10⁵Pa．       
故答案為：（1）做功；（2）�。唬�3）汽車停在地面上時，對地面的壓強為1.25×10⁵Pa．

點評 本題考查了汽油機四沖程的特點、流體壓強與流速的關系、重力公式和壓強公式的應用，在計算過程中要注意單位的換算．