Question

據報道，2009年靖江汽車購買量居泰州市首位，汽車已經進入靖江尋常百姓家庭．小明家最近購買了一輛“凱越”牌小轎車，小明通過說明書了解到下列信息：汽車自重1200千克，汽車以20m/s的速度勻速行駛時，發動機提供的牽引力約900牛，每百公里耗油量約7.5升．（已知汽油的熱值是4×10⁷J/L，g取10N/kg）求：
（1）汽車停放時對地面的壓強．（設每只車輪與地面的接觸面積約為0.02m²）
（2）汽車以20m/s的速度勻速行駛時，牽引力的功率． 
（3）汽車以20m/s的速度勻速行駛時，發動機的效率．（發動機的效率就是指每百公里發動機牽引力做的功與汽油燃燒所放出的熱量的比值）

Answer 1

【答案】分析：（1）有汽車自重可以求出汽車的重力，壓力和重力相等，再有每只車輪與地面的接觸面積，可知受力面積，根據P=可求出汽車停放時對地面的壓強．
（2）有牽引力900N和速度20m/s根據P=FV可求出牽引力的功率．
（3）先求出百公里牽引力做的功就是有用功，再有百公里耗油量約7.5升，求出汽油燃燒所放出的熱量，然后根據η=求出發動機的效率．
解答：解：（1）汽車對地面的壓力，F=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N．
受力面積，S=4×0.02m²=0.08m²
汽車停放時對地面的壓強，P===1.5×10⁵Pa
（2）牽引力的功率：P=FV=900N×20m/s=18kw．
（3）百公里牽引力做的功：W=FS′=900N×10⁵m=9×10⁷J．
7.5升汽油燃燒所放出的熱量：Q=vq=7.5L×4×10⁷J/L=30×10⁷J．
η===30%．
答：（1）汽車停放時對地面的壓強是1.5×10⁵Pa；
（2）汽車以20m/s的速度勻速行駛時，牽引力的功率是18kw． 
（3）汽車以20m/s的速度勻速行駛時，發動機的效率是30%．
點評：本題考查了功和功率的計算，機械效率的計算和壓強的計算，比較基本．要注意公式P=FV的運用，并注意單位．