Question

【题目】某新型四轮沙滩卡丁车，其满载时的质量为600 kg，车轮与沙滩接触总面积为2 000 cm2，该四轮卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，10 min行驶了6 km，卡丁车的牵引力为2.3×103 N.

(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多大？(g取10 N/kg)

(2)该卡丁车行驶的功率为多少？

(3)若该卡丁车以汽油为燃料，在这次行驶中需要燃烧1.2 kg的汽油．求汽油完全燃烧产生的热量转化为卡丁车机械能的效率是多少？(q汽油＝4.6×107 J/kg)

Answer 1

【答案】(1) 3×104 Pa　(2) 2.3×104 W (3) 25%

【解析】由题意知卡丁车满载时的质量，利用G=mg求其重力，G=mg=600kg×10N/kg=6000N，

卡丁车满载时对地面的压力等于其重力，即F=G=6000N，又知车轮与沙滩接触总面积为2 000 cm2，根据压强公式p=求卡丁车满载时对地面的压强，p===3×104Pa；根据公式W=Fs求出牵引力做的功，W=Fs=2.3×103N×6000m=1.38×107J，利用功率公式P=计算功率P===2.3×104W；牵引力做的功就是完全燃烧产生热量转化的机械能，W=Fs=2.3×103N×6000m=1.38×107J用燃料燃烧放热公式Q放=mq求汽油完全燃烧产生的热量，Q放=mq=1.2kg×4.6×107J/kg=5.52×107J，汽油完全燃烧产生的热量转化为卡丁车机械能的效率：η=×100%=×100%=25%．