Question

【題目】如圖所示是一輛質量為11t的流動式混凝土攪拌車，當裝有5t的混凝土時，輪胎與地面接觸的總面積為0.8m2．車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛時，發動機的輸出功率為128kW．求：（g取10N/kg，燃油的熱值q取4×107J/kg，假設燃油完全燃燒）

（1）裝有5t混凝土的攪拌車靜止在水平地面上，對地面的壓強

（2）攪拌車以72km/h的速度勻速直線行駛時，受到地面的阻力（拌筒旋轉功率忽略不計）。

（3）攪拌車行駛時發動機的效率為40%，以72km/h的速度勻速行駛10km，需要消耗多少千克燃油？

Answer 1

【答案】（1）2×105Pa（2）6400N（3）4kg

【解析】

(1)裝有5t混凝土的攪拌車靜止在水平地面上,車與混凝土的總質量為：

m =11t+5t=16t

16t=1.6×104kg

對面的壓力為：

F＝G＝mg＝1.6×104kg×10N/kg＝1.6×105N

車對公路的壓強：

P===2×105Pa

(2)速度單位換算：

72km/h＝20m/s，

根據P===Fv得，車的牽引力為：

F牽= = =6400N

因為車在水平路面上勻速直線行駛，所以，車受到的阻力和牽引力是一對平衡力，大小相等，車受到的阻力：f＝F牽＝6400N;

(3)車做的有用功：

W有用＝Fs＝6400N×10×103m＝6.4×107J

由:η=×100%得，汽油完全燃燒放出的熱量：

Q放 = = =1.6×108J

由Q放＝mq得，需要完全燃燒油的質量：

m油===4kg

答：(1)裝有5t混凝土的攪拌車靜止在水平地面上，對地面的壓強為2×105Pa；

(2)攪拌車以72km/h的速度勻速直線行駛時，受到地面的阻力6400N；

(3)攪拌車行駛時發動機的效率為40%，以72km/h的速度勻速行駛10km，需要消耗4千克燃油。