Question

【題目】按照規(guī)定，我國(guó)載貨車(chē)輛的輪胎對(duì)地面的壓強(qiáng)應(yīng)控制在7×105Pa以?xún)?nèi)。某型號(hào)貨車(chē)部分參數(shù)如表所示。王師傅在執(zhí)行一次運(yùn)輸任務(wù)時(shí)，開(kāi)著裝滿(mǎn)沙子的貨車(chē)在一段平直的公路上勻速行駛15 km。（沙子的密度為2.4×103 kg/m3，燃油的熱值為4.5×107 J/kg）

貨車(chē)自重	6×104 N
車(chē)輪個(gè)數(shù)	10
每個(gè)輪胎觸地面積	3×10﹣2 m2
車(chē)廂容積	10 m3

請(qǐng)解答該貨車(chē)在本次運(yùn)輸過(guò)程中的下列問(wèn)題：

（1）通過(guò)計(jì)算判斷該貨車(chē)是否超載？

（2）貨車(chē)在這段公路上勻速行駛時(shí)所受阻力為車(chē)總重的0.02倍，這段時(shí)間內(nèi)貨車(chē)牽引力所做的功是多少？

（3）貨車(chē)在這一過(guò)程中消耗燃油4 kg，其熱機(jī)的效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）超載（2）9×107J（3）50%

【解析】

（1）由 知道，裝滿(mǎn)沙子時(shí)沙子的質(zhì)量是：m沙子=ρ沙子V=2.4×103 kg/m3 ×10m3 =2.4×104 kg，

故沙子的重力是：G沙子=m沙子g=2.4×104 kg×10N/kg=2.4×105 N；

水平路面上，車(chē)對(duì)路面的壓力等于車(chē)和沙子的總重，即車(chē)對(duì)路面的壓力是：F=G總=G車(chē)+G沙子=6×104 N+2.4×105 N=3×105 N，

又因?yàn)槭芰γ娣e是：S=10×3×10-2 m2 =0.3m2，

所以，車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)是： =1×106 Pa＞P最大 =7×105 Pa，

即說(shuō)明該貨車(chē)已經(jīng)超載；

（2）根據(jù)題意知道，貨車(chē)受到的阻力是：f=0.02G總=0.02×3×105 N=6000N，

由于貨車(chē)勻速行駛，所以貨車(chē)的牽引力是：F=f=6000N，

故牽引力做功是：W=Fs=6000N×15×1000m=9×107 J；

（3）燃油完全燃燒放出的熱量是：Q放=mq=4kg×4.5×107 J/kg=1.8×108 J，

貨車(chē)的熱機(jī)效率是： 。