Question

【题目】如下图所示为大众汽车公司推出的新款汽车，加满油后总质量为1200kg，每个轮胎与水平地面的接触面积为200cm2.已知汽车所加汽油的密度为0.7×103㎏/m3，油箱容积为60L，汽车的效率为40﹪，汽油的热值q=4.6×107J/kg．（g取10N/kg）求：

（1）将油箱加满时，箱内汽油的总质量m；

（2）汽车加满油后静止时对水平地面的压强p；

（3）若该车加满油后始终以60kW的恒定功率在水平公路上沿直线匀速行驶，速度大小为30m/s，汽车能行驶的最大路程S．

Answer 1

【答案】（1）42kg（2）1.5×105Pa（3）3.864×105m

【解析】（1）加满油油的体积：V=60L=60×10-3m3，
由得汽油的质量：m=ρV=0.7×103㎏/m3×60×10-3m3=42kg；
（2）汽车对水平地面的压力：F=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N，
总受力面积：S=200cm2×4=800cm2=0.08m2，
汽车对水平地面的压强： ；
（3）42kg汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=42kg×4.6×107J/kg=1.932×109J，
因为，所以转化为的有用能量：W=ηQ放=1.932×109J×40%=7.728×108J，
由得牵引力： ，
由W=Fs得行驶的最大路程： ．
答：（1）将油箱加满时，箱内汽油的总质量为42kg；
（2）汽车加满油后静止时对水平地面的压强为1.5×105Pa；
（3）汽车能行驶的最大路程为3.864×105m．