Question

當(dāng)今社會，小汽車越來越多地走進(jìn)了百姓人家．一輛使用汽油為燃料的小汽車，質(zhì)量為1280kg，輪胎與地面的總接觸面積為0.08m²．汽車以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時，發(fā)動機(jī)的實際功率為20kW．若小汽車行駛的距離為100km，汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg，小汽車發(fā)動機(jī)的效率為25%．求：
（1）汽車靜止時對地面的壓強(qiáng)；
（2）發(fā)動機(jī)所做的功；
（3）消耗汽油的質(zhì)量（保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析：（1）靜止時對地面的壓力等于汽車的重力，根據(jù)公式p=

F

S

可求壓強(qiáng)．
（2）根據(jù)t=

s

v

求出小汽車行駛100km所用的時間，根據(jù)W=Pt求出發(fā)動機(jī)所做的功．
（3）根據(jù)η=

W

Q

求出汽油需要放出熱量，利用Q_放=mq可求出消耗汽油質(zhì)量．

解答：解：（1））汽車靜止時對地面的壓力   F=G=mg=1280kg×10N/kg=1.28×10⁴N，
汽車靜止時對地面的壓強(qiáng)p=

F

S

=

1.28×104N

0.08m2

=1.6×10⁵Pa
（2）由v=

s

t

得：
運(yùn)動時間t=

s

v

=

100km

72km/h

=

25

18

h=5000s．
發(fā)動機(jī)所做的功W=Pt=20000W×5000s=1×10⁷J．
（3）由η=

W

Q

得：Q_放=

W

η

=

1×107J

25%

=4×10⁷J．
由Q=qm得：
需要的汽油m=

Q放

q

=

4×107J

4.6×107J/kg

≈0.9kg．
答：（1）汽車靜止時對地面的壓強(qiáng)為1.6×10⁵Pa；
（2）發(fā)動機(jī)所做的功為1×10⁷J；
（3）消耗汽油的質(zhì)量為0.9kg．

點評：本題通過實際應(yīng)用情況，考查了壓強(qiáng)的計算、密度的計算公式、功的計算、機(jī)械效率的計算及其提高機(jī)械效率的方法．解題時要注意物理量的對應(yīng)．本題考查的知識面比較廣，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，還要知道在水平面上壓力等于物體自身的重力，物體做勻速運(yùn)動時牽引力等于阻力．