Question

【题目】某新型汽车的质量为1500kg，静止时轮胎与地面的总接触面积为0.1m2 ． 某次车型测试中，汽车在一段平直公路上匀速行驶了6km，消耗汽油1kg，若行驶过程中受到的平均阻力是3000N，汽油的热值是4.6×107J/kg，求在此次测试中：
（1）汽车静止时对水平地面的压强是多少？
（2）汽车牵引力做的功是多少？
（3）汽车发动机的效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：汽车受到的重力：

G=mg=1500kg×10N/kg=15000N；

则汽车静止时对水平地面的压力：

F=G=15000N，

汽车对水平地面的压强：

p= = =1.5×105Pa；

答：汽车静止时对水平地面的压强是1.5×105Pa；

（2）解：因为汽车匀速行驶，

所以汽车受到的牵引力：F牵=f=3000N，

则汽车牵引力做的功：

W=F牵s=3000N×6000m=1.8×107J；

答：汽车牵引力做的功是1.8×107J；

（3）解：汽油完全燃烧放出的热量：

Q放=m油q=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J，

汽车发动机的效率：

η= ×100%= ×100%≈39.1%．

答：汽车发动机的效率是39.1%．

【解析】（1）已知汽车的质量，利用G=mg可求其重力；静止时汽车对水平地面的压力等于重力，利用p= 求出汽车对水平地面的压强；（2）已知汽车匀速行驶时受到的阻力，利用二力平衡得出牵引力大小；又知道汽车通过的路程，再利用W=Fs计算牵引力做的功；（3）已知汽油的质量和热值，先利用Q放=mq求出汽油完全燃烧放出的热量；然后利用η= ×100%求出发动机的效率．
【考点精析】认真审题，首先需要了解压强的大小及其计算(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）)，还要掌握功的计算(功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m)的相关知识才是答题的关键．