Question

【题目】一辆氢气动力试验汽车的质量为1．5×103kg，10min内汽车在平直路面上匀速行驶了1．2×104m，消耗了0．15kg的氢气。此过程汽车发动机产生的牵引力为1．0×103N，行驶时汽车轮胎与地面接触的总面积为0．1m2（氢气的热值取1．4×108J/kg，g取10N/kg）。求：

（1）汽车对地面的压强；

（2）牵引力做功的功率；

（3）汽车发动机的效率。

Answer 1

【答案】（1）1．5×105Pa （2）2×104W （3）57．1%

【解析】

试题分析：（1）汽车对地面的压强p=F/S=G/S=mg/S=（1．5×103kg×10N/kg）/0．1m2=1．5×105Pa ；（2）汽车行驶的速度v=s/t=1．2×104m/600s=20m/s，所以牵引力的功率p=Fv=1．0×103N×20m/s=2×104W；（3）消耗氢气的能量为Q=mq=0．15kg×1．4×108J/kg=2．1×107J，所做的有用功为W=Fs=1．0×103N×1．2×104m=1．2×107J，所以汽车发动机的效率η=W/Q=1．2×107J/2．1×107J=57．1%。