Question

1．一輛質量為6×10³Kg的6輪汽車在一段平直的公路上勻速行駛10min，消耗燃油4L（假設燃油完全燃燒），汽車發(fā)動機在這段時間內(nèi)的功率為60KW，每個車輪與地面的接觸面積為0.2m²．（燃油的密度是0.75×10³Kg/m³、熱值為4×10⁷J/Kg，g取10N/Kg）求：
（1）汽車靜止在水平地面上時對地面的壓強（忽略汽油的質量）；
（2）汽車牽引力在10min內(nèi)做的功；
（3）汽車發(fā)動機的效率是多少．

Answer 1

分析 （1）汽車靜止時對路面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，再利用p=$\frac{F}{S}$求出對路面的壓強；
（2）已知這段時間內(nèi)的功率為60kW，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可求得汽車牽引力在10min內(nèi)做的功；
（3）根據(jù)密度公式求出燃油的質量，再根據(jù)Q=mq求出燃油完全燃燒放出熱量，二者之比就等于汽車發(fā)動機的效率．

解答 解：（1）G=mg=6×10³kg×10N/kg=6×10⁴N；
F=G=6×10⁴N；
對地面的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6×1{0}^{4}N}{6×0.2{m}^{2}}$=5×10⁴Pa；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，W=Pt=60×10³W×600s=3.6×10⁷J；
（3）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，m=ρV=0.75×l0³kg/m³×4×l0^-3 m³=3kg，
Q=mq=3kg×4×l0⁷J/kg=1.2×l0⁸J，
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{3.6×1{0}^{7}J}{1.2×1{0}^{8}J}$×100%=30%．
答：（1）汽車靜止在水平地面上時對地面的壓強為5×10⁴Pa；
（2）汽車牽引力在10min內(nèi)做的功為3.6×10⁷J；
（3）汽車發(fā)動機的效率是30%．

點評 本題是一道綜合計算題，考查的知識點較多，有重力的計算公式、壓強的計算公式、功的計算公式、功率的計算公式、機械效率的計算公式以及有關熱值的計算等．解題時要注意各知識點的綜合應用．