Question

【题目】一辆以天燃气为燃料的公交汽车质量为16000kg，轮胎与地面的总接触面积为400cm2．某次行驶过程中，搭载的人员及物品共2000kg，所受阻力为车总重的0.01倍，40s内匀速直线行驶了400m，共消耗天燃气0.025kg（天燃气完全燃烧，其热值为6.4×107J/kg）。针对此次行驶过程，求：

（1）汽车对地面的压强；

（2）汽车的功率；

（3）汽车发动机的效率。

Answer 1

【答案】（1）4.5×106Pa；（2）1.8×104W；（3）45%。

【解析】

(1)根据题意知道，汽车总质量是：

m总＝16000kg+2000kg＝18000kg，

由G=mg知道，总重力是：

G总＝m总g＝18000kg×10N/kg＝1.8×105N，

对地面的压力是：

F＝G总＝1.8×105N，

由于受力面积是S＝400cm2＝0.04m2，所以，对地面的压强是：

；

(2)因为汽车匀速直线行驶，处于平衡态，所以汽车的牵引力是：

F＝f＝0.01G总＝0.01×1.8×105N＝1800N，

牵引力做的功是：

W＝Fs＝1800N×400m＝7.2×105J，

由知道，牵引力做功功率是：

；

(3)0.025kg天然气完全燃烧放出的热量是：

Q＝mq＝0.025kg×6.4×107J/kg＝1.6×106J，

汽车发动机的效率是：

答：(1)汽车对地面的压强为4.5×106Pa；

(2)汽车的功率为1.8×104W；

(3)汽车发动机的效率为45%。