Question

【題目】如圖是小明家購置的新型能源轎車．假期全家駕車從泰州到上海游玩，愛鉆研的小明不僅收集了如下表所示的相關數據，并且還記錄了轎車在高速公路上勻速行駛90km所用時間為1h．求：

轎車質量（kg）	1050
車輪與地面接觸總面積（m2）	0.15
泰州到上海距離（km）	300
行車20km消耗天然氣（m3）	1
勻速行駛時牽引力（N）	2000

（1）轎車（空載）停放在水平地面時對地面的壓強（g取10N/kg）；
（2）轎車在1h內牽引力做功的功率；
（3）已知該轎車所用的天然氣的熱值是8.0×107J/m3 ， 則小明記錄的過程中轎車發動機的效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：轎車對水平地面的壓力：F=G=mg=1050kg×10N/kg=1.05×104N；

轎車對水平地面的壓強：p= = =7×104Pa；

答：轎車（空載）停放在水平地面時對地面的壓強7×104Pa；

（2）解：根據v= 可得，1h通過的路程s=vt=90km/h×1h=90km=9×104m，

轎車牽引力做的功：W=Fs=2000N×9×104m=1.8×108J；

牽引力做功的功率：P= = =5×104W=50kW；

答：轎車在1h內牽引力做功的功率為50kW；

（3）解：根據表格數據可知，行車20km耗天然氣1m3，

則從泰州到上海消耗天然氣的體積V= m3=15m3，

天然氣放出的熱量Q放=Vq=15m3×8.0×107J/m3=1.2×109J，

轎車的效率η= = =15%．

答：小明記錄的過程中轎車發動機的效率是15%．

【解析】（1）轎車靜止時對水平地面的壓力和自身的重力相等，根據G=mg求出其大小，再根據p= 求出對地面的壓強；（2）根據表格數據可知牽引力，利用速度公式求出1h通過的路程，利用W=Fs求出牽引力做的功，然后利用P= 求出牽引力做功的功率；（3）根據表格數據求出從泰州到上海消耗天然氣的體積V，利用Q放=Vq計算天然氣放出的熱量，再根據η= 求出轎車發動機的效率．
【考點精析】通過靈活運用壓強的大小及其計算和功率的計算與測量，掌握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）；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s即可以解答此題．