Question

【題目】小巖家購買某型號的四輪汽車的質量為1.8t，每個輪子與地面的接觸面積為20cm2。假期全家開車去某地旅游，下車時觀察里程表確定汽車行駛225km，所用時間是2.5h，消耗汽油20L（假設汽油完全燃燒），汽車發動機在這段時間內的功率為20kW。求：

（1）汽車靜止時對路面的壓強。

（2）汽車行駛的平均速度是多少？

（3）汽車行駛過程的牽引力是多大？

（4）汽車發動機的效率是多少？(已知ρ汽油=0.8×103kg/m3、q汽油=4.5×107J/kg、g=10N/kg)

Answer 1

【答案】（1）2.25×106Pa；

（2）25m/s；

（3）800N；

（4）25%．

【解析】解：（1）汽車靜止時對路面的壓力：

F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N，

汽車對地面壓強：

p===2.25×106Pa；

（2）汽車行駛速度：

v===90km/h=25m/s；

（3）根據P===Fv可得：

汽車牽引力F===800N；

（4）汽車行駛過程所做的功：

W=Pt=20×103W×2.5×3600s=1.8×108J，

根據ρ=可得：

消耗的燃油的質量m=ρV=0.8×103kg/m3×20×10﹣3m3=16kg，

燃油完全燃燒放出熱量：

Q=mq=4.5×107J/kg×16kg=7.2×108J，

汽車發動機的效率是：

η=×100%=×100%=25%．

答：（1）汽車靜止時對路面的壓強為2.25×106Pa；

（2）汽車行駛速度是25m/s；

（3）汽車行駛過程的牽引力是800N；

（4）汽車發動機的效率是25%．