Question

【題目】按照規定，我國載貨車輛的輪胎對地面的壓強應控制在7×105Pa以內．某型號貨車部分參數如表所示．王師傅在執行一次運輸任務時，開著裝滿沙子的貨車在一段平直的公路上勻速行駛15km．（g取10N/kg，沙子的密度為2.4×103kg/m3 ， 燃油的熱值為4.5×107J/kg）

請解答該貨車在本次運輸過程中的下列問題：

①通過計算判斷該貨車是否超載？

②貨車在這段公路上行駛時所受阻力為車總重的0.02倍，這段時間內貨車牽引力所做的功是多少？

③貨車在這一過程中消耗燃油4kg，其熱機效率是多少？

Answer 1

【答案】①已超載②9×107J③50%

【解析】

（1）由得裝滿沙子時沙子的質量：
m沙子=ρ沙子V=2.4×103kg/m3×10m3=2.4×104kg，
沙子的重力：G沙子=m沙子g=2.4×104kg×10N/kg=2.4×105N；
車對路面的壓力：F=G總=G車+G沙子=6×104N+2.4×105N=3×105N，
受力面積S=10×3×10-2m2=0.3m2，
車對路面的壓強：，
因為1×106Pa＞P最大=7×105Pa，
所以該貨車已經超載；
（2）貨車受到的阻力：f=0.02G總=0.02×3×105N=6000N，
因為貨車勻速行駛，所以貨車的牽引力：F=f=6000N，
牽引力做功：W=Fs=6000N×15×1000m=9×107J；
（3）燃油完全燃燒放出的熱量：
Q放=mq=4kg×4.5×107J/kg=1.8×108J，
貨車的熱機效率：．
答：（1）該貨車已經超載；
（2）這段時間內貨車牽引力所做的功是9×107J；
（3）貨車在這一過程中消耗燃油4kg，其熱機效率是50%．