Question

【題目】如圖某型號的四輪汽車，質量為1.6×103kg，每個輪子與地面的接觸面積為0.02m3，當它以90km/h的速度在平直公路上勻速行駛時，受到的阻力為600N，每行駛100km消耗汽油量為8L。（汽油的熱值為3.7×107J/L，取g＝10N/kg）。求：

（1）汽車靜止時對路面的壓強。

（2）汽車以90km/h的速度勻速行駛時，牽引力的功率。

（3）當汽車以90km/h的速度勻速行駛時，汽車的效率。

Answer 1

【答案】（1）汽車靜止時對路面的壓強：p＝＝＝＝＝2×105Pa 2分

（2）汽車以80km/h的速度勻速行駛時，牽引力：F＝f＝600N 1分

牽引力的功率：P＝Fv＝600N×＝1×104W 1分

（3）汽車行駛100km，牽引力做的有用功：W＝Fs＝600N×1×105m＝6×107J 1分

汽油完全燃燒放出的能量：Q放＝Vq＝8L×3.7×107J/L＝2.96×108J 1分

汽車的效率：η==≈20.3% 1分

【解析】

試題分析：（1）知道汽車質量求重力、對地面的壓力，利用壓強公式求壓強；汽車靜止時對路面的壓強：p＝＝＝＝＝2×105Pa 2分

（2）知道阻力，根據二力平衡求牽引力，再利用功率公式求解；

汽車以80km/h的速度勻速行駛時，牽引力：F＝f＝600N 1分

牽引力的功率：P＝Fv＝600N×＝1×104W 1分

（3）知道牽引力做功（有用功），完全燃燒汽油釋放的能量（總功）計算汽車的效率。

汽車行駛100km，牽引力做的有用功：W＝Fs＝600N×1×105m＝6×107J 1分

汽油完全燃燒放出的能量：Q放＝Vq＝8L×3.7×107J/L＝2.96×108J 1分

汽車的效率：η==≈20.3% 1分