Question

16．某新型汽車的質(zhì)量為1500kg，靜止時輪胎與地面的總接觸面積為0.1m²．某次車型測試中，汽車在一段平直公路上勻速行駛了6km，消耗汽油1kg，若行駛過程中受到的平均阻力是3000N，汽油的熱值是4.6×10⁷J/kg，求在此次測試中：
（1）汽車靜止時對水平地面的壓強是多少？
（2）汽車牽引力做的功是多少？
（3）汽車發(fā)動機的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知汽車的質(zhì)量，利用G=mg可求其重力；
靜止時汽車對水平地面的壓力等于重力，利用p=$\frac{F}{S}$求出汽車對水平地面的壓強；
（2）已知汽車勻速行駛時受到的阻力，利用二力平衡得出牽引力大�。挥种�道汽車通過的路程，再利用W=Fs計算牽引力做的功；
（3）已知汽油的質(zhì)量和熱值，先利用Q_放=mq求出汽油完全燃燒放出的熱量；然后利用η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%求出發(fā)動機的效率．

解答 解：（1）汽車受到的重力：
G=mg=1500kg×10N/kg=15000N；
則汽車靜止時對水平地面的壓力：
F=G=15000N，
汽車對水平地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{15000N}{0.1{m}^{2}}$=1.5×10⁵Pa；
（2）因為汽車勻速行駛，
所以汽車受到的牽引力：F_牽=f=3000N，
則汽車牽引力做的功：
W=F_牽s=3000N×6000m=1.8×10⁷J；
（3）汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=m_油q=1kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁷J，
汽車發(fā)動機的效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.8×1{0}^{7}J}{4.6×1{0}^{7}J}$×100%≈39.1%．
答：（1）汽車靜止時對水平地面的壓強是1.5×10⁵Pa；
（2）汽車牽引力做的功是1.8×10⁷J；
（3）汽車發(fā)動機的效率是39.1%．

點評 本題考查了壓力、壓強、牽引力、做功、熱機效率的計算以及二力平衡條件的應(yīng)用，雖然涉及的知識點較多，但總體難度不大．