Question

中國汽車業(yè)發(fā)展迅速，成為拉動中國經(jīng)濟的主力．小滿家購買某型號四輪汽車的質(zhì)量為1.6×10³Kg，每個輪子與地面的接觸面積為20cm²．當(dāng)它以60Km/h的速度在平直路面上勻速行駛時，受到的阻力為600N．每行駛100Km消耗汽油量為8L．完全燃燒1L汽油釋放的能量為3.7×10⁷J（取g=10N/Kg）．求：
（1）汽車靜止時對路面的壓強．
（2）汽車以60Km/h的速度勻速行駛時，牽引力的功率．
（3）汽車以60Km/h的速度勻速行駛時，汽車的效率．

Answer 1

分析：（1）汽車在平直的公路上，所以汽車對地面的壓力等于汽車的重力，已知汽車的質(zhì)量，可用公式G=mg求得汽車重力，再利用壓強公式P=

F

S

求得汽車對地面的壓強．
（2）功率公式為P=

W

t

，又因為W=FS，則P=

FS

t

=Fv，已知牽引力和速度可求得功率．
（3）已知汽油的熱值q=3.7×10⁷J/L和消耗的汽油的體積V，可利用Q=qV求得汽油完全燃燒放出的熱量．利用公式W=FS求出汽車做的功．即可利用公式η=

W

Q放

求出汽車的效率．

解答：解：
（1）汽車對地面壓強p=

F

S

=

mg

S

=

1.6×103kg×10N/kg

4×2×10-3m2

=2×10⁶pa．
（2）牽引力功率p=

W

t

=

FS

t

=Fv=fv=600N×

50

3

m/s=10⁴W=10KW．
（3）若汽車行駛100Km，汽油燃燒放出的熱量Q_放=qV=3.7×10⁷J/L×8L=2.96×10⁸J，
汽車牽引力做的功W=FS=fS=600N×10⁵m=6×10⁷J，
汽車的效率η=

W

Q放

=

6×107J

2.96×108J

×100%≈20.3%．
答：（1）汽車靜止時對路面的壓強為2×10⁶pa．
（2）汽車以60Km/h的速度勻速行駛時，牽引力的功率為10KW．
（3）汽車以60Km/h的速度勻速行駛時，汽車的效率為20.3%．

點評：本題是一道綜合計算題，考查的知識點較多，有重力的計算公式、壓強的計算公式、功的計算公式、功率的計算公式、機械效率的計算公式以及有關(guān)熱值的計算等．解題時要注意各知識點的綜合應(yīng)用．