Question

小潔家購買某型號(hào)的四輪汽車的質(zhì)量為1.8t，每個(gè)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(shí)觀察里程表確定汽車行駛225km，所用時(shí)間是2.5h，消耗汽油20L（假設(shè)汽油完全燃燒），汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)的功率為20kW．求：

（1）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)．

（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(fā)動(dòng)機(jī)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

 解：（1）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓力：

F=G=mg=1.8×10³kg×10N/kg=1.8×10⁴N，

汽車對(duì)地面壓強(qiáng)：

p===2.25×10⁶Pa；

（2）汽車行駛速度：

v===90km/h=25m/s；

（3）根據(jù)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(jù)ρ=可得：

消耗的燃油的質(zhì)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(fā)動(dòng)機(jī)的效率是：

η=×100%=×100%=25%．

答：（1）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)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(fā)動(dòng)機(jī)的效率是25%．