Question

9．一輛小轎車(chē)，質(zhì)量為1.8t，車(chē)輪與地面總接觸面積為1000cm²，小轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是20%，它在平直公路上勻速行駛時(shí)的牽引力為644N（空氣阻力不計(jì)，汽油熱值q=4.6×10⁷J/kg，g=10N/kg）．求：
（1）該小轎車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為多少？
（2）該小轎車(chē)在平直公路上勻速行駛100km消耗多少kg汽油？

Answer 1

分析 （1）利用G=mg求出汽車(chē)的重力，汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)路面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)壓強(qiáng)公式求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）利用W=Fs求出牽引力做的功，即為有用功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$求出總功，再根據(jù)Q_放=W_總、Q_放=mq可求汽油的質(zhì)量．

解答 解：（1）小轎車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力：
F=G=mg=1.8×10³kg×10N/kg=1.8×10⁴N，
該小轎車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.8×1{0}^{4}N}{1000×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.8×10⁵Pa；
（2）牽引力做的有用功：
W_有=F_牽s=644N×100×10³m=6.44×10⁷J，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$可得總功：
W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{6.44×1{0}^{7}J}{20%}$=3.22×10⁸J，
由題意知，Q_放=W_總=3.22×10⁸J，
由Q_放=mq可得，汽油的質(zhì)量：
m_汽油=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3.22×1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$=7kg．
答：（1）該小轎車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1.8×10⁵Pa；
（2）該小轎車(chē)在平直公路上勻速行駛100Km消耗7kg汽油．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)公式、重力公式、效率公式、做功公式、燃料熱值的應(yīng)用，是一道綜合性很強(qiáng)的題目，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等，同時(shí)要求熟練運(yùn)用各種公式．