Question

【題目】為響應國家“低碳環(huán)保，節(jié)能減排”的號召，我市新上線一批以天然氣為燃料的新型公交汽車，其部分參數(shù)如下表所示。在某次行駛過程中，汽車搭載人員及物品共3000kg，所受阻力為總重力的0.01倍。在40s時間內勻速直線行駛400m，共消耗天然氣0.025kg（天然氣完全燃燒，其熱值為6.4×107J/kg）針對此次行駛過程，求：

客車質量	13000kg
核定載客人數(shù)	75
最大功率	180kW
最高時速	70km/h
車輪與地面接觸的總面積	0.04m2

(1)汽車對地面的壓強；

(2)汽車的功率；

(3)汽車發(fā)動機的效率。

Answer 1

【答案】(1) 4×106Pa；(2) 16kW；(3) 40%

【解析】

(1)汽車總質量

m總=13000kg+3000kg=16000kg

總重力

G總=m總g=16000kg×10N/kg=1.6×105N

對地面的壓力

F=G總=1.6×105N

受力面積S=0.04m2，對地面的壓強

p===4×106Pa

汽車對地面的壓強為4×106Pa。

(2)因為汽車勻速直線行駛，汽車的牽引力

F=f=0.01G總=0.01×1.6×105N=1600N

牽引力做的功

W=Fs=1600N×400m=6.4×105J

牽引力做功功率

P= ==1.6×104W=16kW

汽車的功率為16kW。

(3)0.025kg天然氣完全燃燒放出的熱量

Q=mq=0.025kg×6.4×107J/kg=1.6×106J

汽車發(fā)動機的效率

η= =×100%=40%

汽車發(fā)動機的效率為40%。

答：(1)汽車對地面的壓強為4×106Pa；

(2)汽車的功率為16kW；

(3)汽車發(fā)動機的效率為40%。