Question

小潔家購買某型號的四輪汽車的質(zhì)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(fā)動機在這段時間內(nèi)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(fā)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）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(fā)動機的效率是25%

【解析】

試題分析：（1）汽車靜止時對路面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，再利用p=求出對路面的壓強；

（2）已知行駛的路程和所用的時間，根據(jù)速度公式可求行駛的速度；

（3）已知功率和速度，根據(jù)公式P===Fv可求牽引力的大��；

（3）根據(jù)公式W=Pt可求汽車行駛過程所做的功，根據(jù)密度公式求出燃油的質(zhì)量，再根據(jù)Q=mq求出燃油完全燃燒放出熱量，二者之比就等于汽車發(fā)動機的效率．

（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(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)動機的效率是：

η=×100%=×100%=25%．

考點：壓強的大小及其計算；變速運動與平均速度；功率計算公式的應用；熱機的效率

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熱值的計算等．解題時要注意各知識點的綜合應用