Question

【題目】按照規(guī)定，我國載貨車輛的輪胎對地面的壓強(qiáng)應(yīng)控制在7×105Pa以內(nèi)。某型號貨車部分參數(shù)如表所示。王師傅在執(zhí)行一次運(yùn)輸任務(wù)時，開著裝滿沙子的貨車在一段平直的公路上勻速行駛15 km。（沙子的密度為2.4×103 kg/m3，燃油的熱值為4.5×107 J/kg）

貨車自重	6×104 N
車輪個數(shù)	10
每個輪胎觸地面積	3×10﹣2 m2
車廂容積	10 m3

請解答該貨車在本次運(yùn)輸過程中的下列問題：

（1）通過計算判斷該貨車是否超載？

（2）貨車在這段公路上勻速行駛時所受阻力為車總重的0.02倍，這段時間內(nèi)貨車牽引力所做的功是多少？

（3）貨車在這一過程中消耗燃油4 kg，其熱機(jī)的效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）超載（2）9×107J（3）50%

【解析】

（1）由 知道，裝滿沙子時沙子的質(zhì)量是：m沙子=ρ沙子V=2.4×103 kg/m3 ×10m3 =2.4×104 kg，

故沙子的重力是：G沙子=m沙子g=2.4×104 kg×10N/kg=2.4×105 N；

水平路面上，車對路面的壓力等于車和沙子的總重，即車對路面的壓力是：F=G總=G車+G沙子=6×104 N+2.4×105 N=3×105 N，

又因為受力面積是：S=10×3×10-2 m2 =0.3m2，

所以，車對路面的壓強(qiáng)是： =1×106 Pa＞P最大 =7×105 Pa，

即說明該貨車已經(jīng)超載；

（2）根據(jù)題意知道，貨車受到的阻力是：f=0.02G總=0.02×3×105 N=6000N，

由于貨車勻速行駛，所以貨車的牽引力是：F=f=6000N，

故牽引力做功是：W=Fs=6000N×15×1000m=9×107 J；

（3）燃油完全燃燒放出的熱量是：Q放=mq=4kg×4.5×107 J/kg=1.8×108 J，

貨車的熱機(jī)效率是： 。