Question

【題目】美國研制出“會飛的汽車”，如圖所示，其車身和一般汽車相似，但車門多了兩個可折疊的翅膀，在陸地行駛時，翅膀折疊，在空中飛行時，翅膀張開。汽車的質量為600kg，地面最大行駛速度可達150km/h，輪胎與地面接觸的總面積約為1200cm，空中最大飛行速度可達200km/h，發(fā)動機功率為75kW，飛機每小時消耗汽油20kg。（汽油的熱值為4.5×107J/kg）試求：

（1）該汽車在地面以最大行駛速度勻速行駛20min，通過的距離是多少？

（2）該汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓強是多少？

（3）若汽車在空中以最大飛行速度勻速飛行200km，汽車受到的牽引力是多少？

（4）飛機以最大速度飛行時，發(fā)動機的效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）50km；（2）5×104Pa；（3）1350N；（4）30%

【解析】

（1）汽車通過的距離：；

（2）汽車對地面的壓力：F壓=G=mg=600kg×10N/kg=6000N，

汽車對地面的壓強：；

（3）汽車在空中的飛行速度：，

由可得汽車的牽引力：；

（4）飛機勻速飛行200km所需的時間：，

汽車飛行過程所做的功：W=Pt=75×103W×3600s=2.7×108J，

燃油完全燃燒放出熱量：Q放=m′q=20kg×4.5×107J/kg=9×108J，

汽車發(fā)動機的效率：。

答：（1）該汽車在地面以最大行駛速度勻速行駛20min，通過的距離是50km；

（2）該汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓強是5×104Pa；

（3）若汽車在空中以最大飛行速度勻速飛行200km，汽車受到的牽引力是1350N；

（4）飛機以最大速度飛行時，發(fā)動機的效率是30%。