Question

【题目】小洁家购买某型号的四轮汽车的质量为1.8t，每个轮子与地面的接触面积为20cm2.假期全家开车去某地旅游，下车时观察里程表确定汽车行驶225km，所用时间是2.5h，消耗汽油20L（假设汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为20kW。求：

(1)汽车静止时对路面的压强。

(2)汽车行驶过程的牵引力是多大？

(3)汽车发动机的效率是多少？（已知ρ汽油=0.8×103kg/m3、q汽油=4.5×107J/kg、g=10N/kg）

Answer 1

【答案】(1)2.25×106Pa； (2)800N ；(3)25%

【解析】

(1)汽车静止时对路面的压力

F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N

受力面积

S=4×20cm2=80cm2=8×10-3m2

汽车静止时对路面的压强

p==2.25×106Pa

(2)汽车行驶过程中牵引力所做的功

W=Pt=20×103W×2.5×3600s=1.8×108J

牵引力

F==800N

(3)消耗汽油的质量

m=ρV=0.8×103kg/m3×20×10-3m3=16kg

汽油完全燃烧放出的热量

Q放=mq汽油=16×4.5×107J/kg=7.2×108J

汽车发动机的效率

η==25%

答：(1)汽车静止时对路面的压强为2.25×106Pa；

(2)汽车行驶过程的牵引力为800N；

(3)汽车发动机的效率为25%。