Question

【題目】一輛汽車，總重為1.2×104N，四個輪胎與地面接觸的總面積為0.12m2 ， 該車在平直公路上勻速行駛1h，消耗汽油10L，汽油完全燃燒放出的熱量有30%轉化為機械能．（汽油的熱值為4.6×10 7J/kg，密度為0.7×103kg/m3 ， g=10N/kg）求：
（1）該車靜止在水平路面上時，對路面的壓強是多少？
（2）10L汽油完全燃燒放出的熱量是多少？
（3）這段時間內該汽車發動機的功率是多少千瓦？（功率的計算結果保留小數點后一位）

Answer 1

【答案】
（1）

解：∵汽車靜止在水平路面上，

∴汽車對路面的壓力：F=G=1.2×104N，

汽車對路面的壓強：p= = =1×105Pa

答：該車靜止在水平路面上時，對路面的壓強是1×105Pa；

（2）

解：v=10L=0.01m3，汽油的質量：m=ρv=0.7×103kg/m3×0.01m3=7kg，

汽油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J

答：10L汽油完全燃燒放出的熱量是3.22×108J；

（3）

解：∵η= ，

∴發動機做的有用功：W=Q×30%=3.22×108J×30%=9.66×107J，

汽車發動機的功率：P= = ≈2.68×104W=26.8kW

答：這段時間內該汽車發動機的功率是26.8kW．

【解析】（1）知道汽車總重，又在水平路面上，可求汽車對路面的壓力，又知道受力面積，利用壓強公式求汽車對路面的壓強；（2）知道汽油的體積和汽油的密度，利用密度公式求汽油的質量，再利用燃料完全燃燒公式Q放=mq求10L汽油完全燃燒放出的熱量；（3）根據“汽油完全燃燒放出的熱量有30%轉化為機械能”求出有用能量（發動機做的功），再利用功率公式求汽車發動機的功率．
【考點精析】認真審題，首先需要了解壓強的大小及其計算(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）)，還要掌握功率的計算與測量(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)的相關知識才是答題的關鍵．