Question

（2012?太倉市模擬）汽車是常見的交通工具，隨著人們生活水平的提高，汽車也走進了普通百姓的家庭．它應用了物理聲、光、熱、力、電等很多方面的知識與技術，請你運用所學的物理知識簡要回答下列問題：
（1）有些轎車的尾部安裝了導流板，如圖所示．它的作用主要是在轎車高速行駛時，增加對地面的壓力，提高車輪的抓地性能．則導流板橫截面的形狀是

C

．

（2）小轎車上都裝有一個用來提醒司機是否關好車門的指示燈．四個車門中只要有一個門沒關好（相當于一個開關斷開），指示燈就發光提醒．圖所示四個電路中，能體現該裝置工作原理的是

D

（3）小明的爸爸新買了一輛小汽車，小明坐著這輛汽車勻速行駛144km，用時2h，消耗汽油9kg，其發動機的功率為23kW．（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg）
①汽車勻速行駛時速度為多少？
②汽車勻速行駛時所受的牽引力是多大？
③汽車發動機的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）流體壓強與流速的關系：流速越大，壓強越��；流速越小，壓強大．
（2）根據題意可以知道，四個車門中只要有一個門沒關好，也就是說只要一個開關斷開，指示燈就發光，開關全部斷開，燈泡不發光，對各選項逐一分析．
（3）①已知行駛的路程和時間，根據公式v=

S

t

可求汽車勻速行駛時速度；
②已知汽車的功率和行駛的時間，根據公式W=Pt可求發動機做的功；再利用公式F=

W

S

可求汽車勻速行駛時所受的牽引力；
③已知消耗的汽油的質量，根據公式Q=qm可求釋放的能量，發動機做的功與汽油釋放能量的比值就是發動機的效率；

解答：解：（1）要增加轎車對地面的壓力，提高車輪的抓地性能，就要使轎車高速行駛時，導流板上方的空氣流速小壓強大，下方的空氣流速大壓強小，即上方平直下方凸起，產生一個向下的壓強差．故C正確；
（2）在A中，只要任何一個開關閉合，電阻都會被短路，但燈泡仍然發光，開關全部斷開時，電阻與燈泡串聯，燈泡仍然發光，故不合題意，
在B中，只要閉合一個開關，燈泡就會被短路，不合題意，
在C中，不管開關閉合還是斷開，燈泡都會發光，不合題意，
在D中，當開關都閉合時，燈泡被短路，不發光，當任何一個斷開時，燈泡不會被短路，燈泡發光，故D符合題意．
（3）①汽車勻速行駛時速度v=

S

t

=

144km

2h

=72km/h；
②據P=

W

t

可知，發動機做的功：W=Pt=23000W×7200s=1.656×10⁸J
據公式：W=FS可知，汽車受的牽引力：F=

W

S

=

1.656×108J

144000m

=1150N；
③汽油完全燃燒釋放能量Q=qm=4.6×10⁷J/kg×9kg=4.14×10⁸J；
發動機的效率：η=

W

Q

=

1.656×108J

4.14×108J

=40%；
故答案為：（1）C；（2）D；（3）①汽車勻速行駛時速度72km/h；②汽車勻速行駛時所受的牽引力是1150N；③汽車發動機的效率是40%；

點評：本題考查速度、做功、效率等的計算，還考查了流體壓強與流速的關系及電路的應用等知識點，是一道綜合題．