Question

【題目】某型號四輪汽車質(zhì)量為1.6×103 kg，每個輪子與地面的接觸面積為0.02 m2，當(dāng)它以60 km/h的速度在平直路面上勻速行駛時，受到的阻力為600 N，每行駛100 km消耗汽油量為8 L。完全燃燒1 L汽油釋放的能量為3.7×107 J(g取10 N/kg)。求：

(1)汽車靜止時對路面的壓強(qiáng)。

(2)汽車以60 km/h的速度勻速行駛時，牽引力的功率。

(3)汽車以60 km/h的速度勻速行駛時，汽車的效率。

(4)汽車有很多用途，但也帶來很多不利影響，請列舉一例，并就如何減小該不利影響提出一條合理化建議。

Answer 1

【答案】(1) 2×105 Pa；(2)1.0×104 W；(3)20.3%；(4)例：噪聲污染，建議：城區(qū)內(nèi)禁止汽車鳴笛等；交通事故，建議：駕駛員和行人遵守交通規(guī)則等；大氣污染，建議：提高汽車的制造工藝，減少有害氣體的排放或者使用電動汽車等新型環(huán)保汽車等

【解析】（1）汽車的重力G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N

汽車對地面的壓力F=G=1.6×104N

汽車與地面的接觸面積S=4×2×102m2=8×102m2

汽車對地面壓強(qiáng)：p＝F/S＝G/S＝1.6×104N /8×102m2＝2×105Pa

（2）勻速行駛時牽引力F=f=600N，行駛速度v=60 km/h=50/3m/s

所以，牽引力功率：P＝W/t＝Fv＝fv＝600N×50/3m/s＝1.0×104W

（3）汽車行駛100km，汽油燃燒放出的熱量Q放 =3.7×107 J/L×8L=2.96×108 J

汽車牽引力做的功W=Fs=600N×105 m=6×107 J

汽車的效率：η＝W/Q放＝6×107J/2.96×108J×100%=20.3%

(4) 汽車有很多用途，但也帶來很多不利影響，例：噪聲污染，建議：城區(qū)內(nèi)禁止汽車鳴笛等；交通事故，建議：駕駛員和行人遵守交通規(guī)則等；大氣污染，建議：提高汽車的制造工藝，減少有害氣體的排放或者使用電動汽車等新型環(huán)保汽車等。