Question

一辆质量为4t的载重汽车，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为车重的0.069倍．（g=10N/kg）
求：（1）汽车匀速行驶的功率
（2）若汽车发动机的效率为30%，它匀速行驶100km消耗多少千克汽油？（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）
（3）汽车有四个轮子，每个轮子与地面的接触面积约为250cm²，汽车对地面的压强多大？

Answer 1

分析：（1）已知汽车的速度，易求得汽车的牵引力，则汽车的功率可由P=Fv求出．
（2）热机的输出功为有效利用部分，燃料燃烧产生的内能为总功，两者的比值即为热机的机械效率，通过列式变形即可求出需要多少燃料．
（3）水平地面上，静止的物体对地面的压力等于其重力，而受力面积为四个轮子的触地面积和，根据压强定义式求解即可．

解答：解：（1）G=mg=4×10³kg×10N/kg=4×10⁴N
P=Fv=0.069×4×10⁴N×25m/s=6.9×10⁴W．
（2）W=FS=0.069×4×10⁴N×10⁵m=2.76×10⁸J；
由η=

W

Q

=

W

qm

=30%，可得：mq×30%=W
即：m=

W

q×30%

=

2.76×108J

4.6×107J/kg×30%

=20kg；
（3）p=

F

S

=

4×104N

4×250×10-4m2

=4×10⁵Pa；
答：（1）汽车匀速行驶的功率6.9×10⁴W；（2）匀速行驶100km消耗20千克汽油；（3）汽车对地面的压强4×10⁵Pa．

点评：对于这类综合题目，要快速联想选择相对应的公式进行求解．