Question

【題目】我國自行研發的純電動中巴車的質量約為2000kg，靜止時輪胎與路面接觸的總面積約0.2m2 ， 以30m/s的速度沿水平路面勻速行駛時的輸出功率約72kW．（g取10N/kg）
（1）中巴車所受的重力是多少？
（2）靜止時中巴車對路面的壓強有多大？
（3）以30m/s勻速行駛時，所受阻力是多少？
（4）中巴車改用汽油作動力，以72kW的輸出功率行駛1h，至少要燃燒多少L的汽油？（汽油的熱值為3.2×107J/L）

Answer 1

【答案】
（1）解：G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N
（2）解：F=G=2×104N；

p= = =1×105Pa

（3）解：P=72kW=72000W；

由P= =Fv得：

F= = =2400N；

由中巴車勻速行駛可知，中巴車受到的阻力等于牽引力即f=F=2400N

（4）解：P=72kW=72000W，t=1h=3600s；

由P= 得：

W=Pt=72000W×3600s=2.592×108J；

汽油燃燒放出的熱量和中巴車的牽引力所做的功相等，即Q=W=2.592×108J；

由Q=Vq得：

V= = =8.1L

【解析】（1）已知中巴車的質量約為2000kg，g取10N/kg，利用公式G=mg代入數值就可以計算出中巴車的重力；（2）已知中巴車靜止時輪胎與路面接觸的總面積約0.2m2 ， 又因為中巴車受到的壓力等于它的重力，利用公式p= 就可以計算出中巴車對路面的壓強；（3）已知中巴車的速度是30m/s，勻速行駛時的輸出功率約是72kW，利用公式P= =Fv的變形就可以計算出牽引力，再利用二力平衡的知識可知中巴車勻速行駛牽引力等于阻力，就可以求出中巴車所受阻力；（4）已知輸出功率是72kW，行駛時間是1h，可利用W=Pt計算出功，而汽油燃燒放出的熱量和功相當，最后利用Q=mq計算出汽油的體積．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解二力平衡條件的應用的相關知識，掌握二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，即合力為零．（一物、二力、等大、反向、同直線），以及對重力的計算的理解，了解重力的計算公式：G=mg．