Question

【題目】南極冰面上，科考隊用拖拉機借助繩索水平牽引裝有貨物的輕質木箱來運輸貨物。

（1）木箱底面積為5m2，質量不計，水平冰面能承受的最大壓強為1×104Pa，求木箱內可裝貨物的最大質量（g取10N/kg）

（2）某次運輸過程中，拖拉機用繩索牽引裝有貨物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度勻速直線行駛10km。消耗柴油1kg，牽引木箱做功的功率為9kW，（q柴油＝4.5×107J/kg。）求該運輸過程中，柴油完全燃燒釋放的內能轉化為繩索牽引木箱做功的效率？

Answer 1

【答案】（1）5×103kg（2）20%

【解析】

（1）由 知道，水平冰面能承受的最壓力是：F大＝p大S＝1×104Pa×5m2＝5×104N；

在水平面上壓力等于重力，即G＝F；

木箱的質量不計，由G＝mg知道，木箱內可裝貨物的最大質量是： ＝5×103kg；

（2）由 知道，木箱受到的牽引力是： ＝900N；

牽引力做的功是：W＝Fs＝900N×10×103m＝9×106J，

柴油完全燃燒放出的熱量是：Q放＝mq＝1kg×4.5×107J/kg＝4.5×107J；

柴油完全燃燒釋放的內能轉化為繩索牽引木箱做功的效率是： ＝20%。