如图所示是英国名为“寻血猎犬”（Bloodhound）的超音速汽车，将欧洲“台风”战斗机喷气式发动机和一种混合火箭发动机作为动力系统，它在加速至约483km/h时，位于车顶的一种混合火箭发

Question

如图所示是英国名为“寻血猎犬”（Bloodhound）的超音速汽车，将欧洲“台风”战斗机喷气式发动机和一种混合火箭发动机作为动力系统，它在加速至约483km/h时，位于车顶的一种混合火箭发动机将继续为车辆加速，直至最终的极速．该车的铅笔形外壳是由航空级铝锻造而成的，车身长12.8m，质量是6.4t，直径为0.9m的车轮采用高强度钛合金制造，这是为了防止车轮转速太快而从车身飞出去，“寻血猎犬”的最大功率约为10⁸W，可实现最高约为1678km/h的速度．

（1）如果车轮与地面的总接触面积为0.1m²，则该汽车静止时对水平地面的压强是多少？（g=10N/kg）
（2）如果汽车以1440km/h的速度在水平地面上行驶了2min，求汽车受到的阻力和克服阻力所做的功；
（3）车头设计成子弹的形状有什么好处？

Answer 1

（1）该汽车静止时对水平地面的压力：
F=G=mg=6.4×10³kg×10N/kg=6.4×10⁴N，
对水平地面的压强：
p=(F)/(S)=(6.4×104N)/(0.1m2)=6.4×10⁵Pa；
（2）汽车行驶的速度：
v=1440km/h=400m/s，
由P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv可得，汽车受到的牵引力：
F′=(P)/(v)=(108W)/(400m/s)=2.5×10⁵N，
因汽车匀速行驶处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
所以，汽车受到的阻力f=F′=2.5×10⁵N，
由P=(W)/(t)可得，克服阻力所做的功：
W=Pt=10⁸W×2×60s=1.2×10¹⁰J；
（3）汽车的车头做成子弹头形是为了减小与空气的摩擦，从而减小空气阻力．
答：（1）该汽车静止时对水平地面的压强是6.4×10⁵Pa；
（2）汽车受到的阻力为2.5×10⁵N，克服阻力所做的功为1.2×10¹⁰J；
（3）车头设计成子弹形状的好处是减小与空气的摩擦，从而减小空气阻力．