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(jī)是汽車的“心臟”，汽油機(jī)的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）有的汽車尾部設(shè)計(jì)安裝了一種“氣流偏導(dǎo)器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相當(dāng)于一個(gè)倒置的翅膀（如圖所示），當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，氣體在流速大的地方壓強(qiáng)較小，汽車能產(chǎn)生較大抓地力．
（3）已知汽車每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為300厘米²，汽車總質(zhì)量為1.5噸，則汽車停在地面上時(shí)，產(chǎn)生對地面的壓強(qiáng)為多大？

Answer 1

分析 （1）內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)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(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是做功沖程．
（2）氣流偏導(dǎo)器的上方空氣流速��；下方空氣流速大，根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知空氣對汽車向下的壓強(qiáng)大于向上的壓強(qiáng)．由此氣體對汽車產(chǎn)生了一個(gè)向下的壓力，使車更好的“抓”住地面．
（3）知道汽車的質(zhì)量，可利用公式G=mg計(jì)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(jì)算出汽車對地面的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括：吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）當(dāng)車高速行駛時(shí)，氣流偏導(dǎo)器的上方空氣流速小，壓強(qiáng)大；下方空氣流速大，壓強(qiáng)�。�空氣對汽車向下的壓強(qiáng)大于向上的壓強(qiáng)，由此氣體對汽車產(chǎn)生了一個(gè)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(qiáng)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）��；（3）汽車停在地面上時(shí)，對地面的壓強(qiáng)為1.25×10⁵Pa．

點(diǎn)評 本題考查了汽油機(jī)四沖程的特點(diǎn)、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系、重力公式和壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，在計(jì)算過程中要注意單位的換算．