Question

【題目】某款質量為2t的小汽車做測試，在平直的測試場地上以恒定功率80kW從靜止開始加速運動，經15s運動330m達到最大速度，接著勻速運動30s，關閉發動機滑行停下。其速度v隨時間t變化如圖所示。已知汽車在運動過程中受到的阻力為車重的0.1倍，汽車停在水平地面時車輪與地面的總接觸面積為0.1m2，g取10N/kg。求：

（1）汽車停在水平地面時對地面的壓強是多大？

（2）汽車勻速運動時的牽引力是多大？

（3）汽車運動過程中的最大速度是多大？

（4）整個過程中發動機所做的功是多少?已知汽油的熱值q=4.6×107J/kg，汽車發動機的效率為25%。發動機做這些功需要消耗汽油的質量是多少？

Answer 1

【答案】（1）2×105Pa；（2）2×103N；（3）40m/s；（4）3.6×106J；0.31kg

【解析】

(1)汽車的重力為

汽車停在水平地面時對地面的壓強是

(2)汽車受到的阻力為

汽車勻速運動，處于平衡狀態，則

(3)小汽車在平直的測試場地上以恒定功率80kW行駛，根據P=Fv可知，當牽引力最小時，汽車速度最大，即當汽車勻速不再加速時，牽引力最小，則

(4)由題知，當45s時發動機關閉，則發動機做功

汽車發動機的效率為25%，則需要熱量

需要消耗汽油的質量是

答：(1)汽車停在水平地面時對地面的壓強是2×105Pa。

(2)汽車勻速運動時的牽引力是2×103N。

(3)汽車運動過程中的最大速度是40m/s。

(4)整個過程中發動機所做的功是3.6×106J。已知汽油的熱值q=4.6×107J/kg，汽車發動機的效率為25%。發動機做這些功需要消耗汽油的質量是0.31kg。