Question

【題目】我國自行研發的純電動中巴車的質量約為2000kg，靜止時輪胎與路面接觸的總面積約0.2m2 ， 以30m/s的速度沿水平路面勻速行駛時的輸出功率約72kW．（g=10N/kg）．求：
（1）中巴車所受的重力是多少？
（2）靜止時中巴車對路面的壓強有多大？
（3）以30m/s勻速行駛時，所受阻力是多少？
（4）中巴車改用汽油作動力，以72kW的輸出功率行駛1h，至少要燃燒多少L的汽油？（汽油的熱值為3.6×107J/L）

Answer 1

【答案】
（1）解：G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N；
（2）解：車對地面的壓力F=G=2×104N；

車對地面的壓強p= = =1×105Pa

（3）解：車的功率P=72kW=72000W；

∵P= = =FV，∴F= = =2400N；

由中巴車勻速行駛可知，中巴車受到的阻力等于牽引力即f=F=2400N；

（4）解：功率P=72kW=72000W，時間t=1h=3600s；

∵P= ，

∴功W=Pt=72000W×3600s=2.592×108J；

汽油燃燒放出的熱量和中巴車的牽引力所做的功相等，即Q=W=2.592×108J；

∵Q=Vq，

∴V= = =7.2L．

【解析】（1）已知中巴車的質量約為2000kg，g取10N/kg，利用公式G=mg代入數值就可以計算出中巴車的重力；（2）已知中巴車靜止時輪胎與路面接觸的總面積約0.2m2 ， 又因為中巴車受到的壓力等于它的重力，利用公式p= 就可以計算出中巴車對路面的壓強；（3）已知中巴車的速度是30m/s，勻速行駛時的輸出功率約是72kW，利用公式P= =FV的變形就可以計算出牽引力，再利用二力平衡的知識可知中巴車勻速行駛牽引力等于阻力，就可以求出中巴車所受阻力；（4）已知輸出功率是72kW，行駛時間是1h，可利用W=Pt計算出功，而汽油燃燒放出的熱量和功相當，最后利用Q=Vq計算出汽油的體積．
【考點精析】通過靈活運用重力的計算和壓強的大小及其計算，掌握重力的計算公式：G=mg；壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）即可以解答此題．