Question

【題目】在一次測試中，某家用小汽車沿水平道路以72 km/h的速度勻速行駛1.5 h，消耗汽油6 L。（g＝10 N/kg，ρ汽油＝0.7×103 kg/m3，汽油的熱值q＝4.6×107 J/kg）

(1)若該車連同乘客總質量為1 800 kg，輪胎與地面接觸的總面積為600 cm2，則靜止時汽車對水平路面的壓強是多大？

(2)測試中，若平均阻力為500 N，牽引力做功的功率是多大？

(3)在本次測試中，該車內燃機的效率是多大？（計算結果精確到1%）

Answer 1

【答案】(1)3×105 Pa；(2)1×104 W；(3)28%

【解析】

(1)汽車靜止時對水平路面的壓力：

F＝G＝mg＝1 800 kg×10 N/kg＝1.8×104 N

接觸面積：S＝600 cm2＝0.06 m2

壓強：p＝＝＝3×105 Pa

(2)汽車沿水平路面勻速運動，牽引力等于阻力

F牽引＝f＝500 N，速度v＝72 km/h＝20 m/s

功率：P＝＝F牽引v＝500 N×20 m/s＝1×104 W

(3)體積：V＝6 L＝6×10－3 m3

汽油完全燃燒放出的熱量：

Q放＝mq汽油＝ρVq汽油＝0.7×103 kg/m3×6×10－3 m3×4.6×107 J/kg＝1.932×108 J

牽引力做的功：W＝Pt＝1×104 W×1.5×3 600 s＝5.4×107 J

效率：η＝×100%＝×100%≈28%