Question

【题目】随着居民生活水平的不断提高，家用轿车越来越多地走进了普通百姓人家．下表为某型家用轿车的有关数据：

家用轿车的总质量1200kg	家用轿车的额定功率30kW
每个轮胎与地面的接触面积0.02m2	油箱的容积55L

①该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
②若该家用轿车在额定功率下以72km/h的速度匀速行驶在平直的公路上，则该车发动机的牵引力是多少？
③该家用轿车仍以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗汽油1.3kg，该车发动机的效率是多少？（假设汽油完全燃烧，汽油热值q=4.6×107J/kg，结果保留一位小数）

Answer 1

【答案】解：①该汽车静止在水平地面上时，对地面的压力：
F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N，
对地面的压强：
p= = =1.5×105Pa；
②行驶速度v=72km/h=20m/s，
由P= = =Fv得：
该车发动机的牵引力：
F= = =1500N；
③汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功：
W=Pt=30×103W×10×60s=1.8×107J，
完全燃烧1.3kg汽油放出热量：
Q放=m′q=1.3kg×4.6×107J/kg=5.98×107J，
该车发动机的效率是：
η= ×100%= ×100%≈30.1%．
答：①该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强为1.5×105Pa；②该车发动机的牵引力是1500N；③该车发动机的效率是30.1%．
【解析】①该汽车静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等，根据p= 求出对地面的压强；②根据P= = =Fv求出发动机牵引力；③根据W=Pt求出汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功，再利用Q放=mq可求出完全燃烧1.3kg汽油放出热量，最后用η= 求出汽车发动机的效率．
本题考查了压强、功率、热量、效率的计算，关键是公式及其变形式的灵活应用．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用压强的大小及其计算和功率计算公式的应用的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．