Question

據(jù)報道，2009年靖江汽車購買量居泰州市首位，汽車已經(jīng)進入靖江尋常百姓家庭．小明家最近購買了一輛“凱越”牌小轎車，小明通過說明書了解到下列信息：汽車自重1200千克，汽車以20m/s的速度勻速行駛時，發(fā)動機提供的牽引力約900牛，每百公里耗油量約7.5升．（已知汽油的熱值是4×10⁷J/L，g取10N/kg）求：
（1）汽車停放時對地面的壓強．（設(shè)每只車輪與地面的接觸面積約為0.02m²）
（2）汽車以20m/s的速度勻速行駛時，牽引力的功率．
（3）汽車以20m/s的速度勻速行駛時，發(fā)動機的效率．（發(fā)動機的效率就是指每百公里發(fā)動機牽引力做的功與汽油燃燒所放出的熱量的比值）

Answer 1

解：（1）汽車對地面的壓力，F(xiàn)=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N．
受力面積，S=4×0.02m²=0.08m²
汽車停放時對地面的壓強，P===1.5×10⁵Pa
（2）牽引力的功率：P=FV=900N×20m/s=18kw．
（3）百公里牽引力做的功：W=FS′=900N×10⁵m=9×10⁷J．
7.5升汽油燃燒所放出的熱量：Q=vq=7.5L×4×10⁷J/L=30×10⁷J．
η===30%．
答：（1）汽車停放時對地面的壓強是1.5×10⁵Pa；
（2）汽車以20m/s的速度勻速行駛時，牽引力的功率是18kw．
（3）汽車以20m/s的速度勻速行駛時，發(fā)動機的效率是30%．
分析：（1）有汽車自重可以求出汽車的重力，壓力和重力相等，再有每只車輪與地面的接觸面積，可知受力面積，根據(jù)P=可求出汽車停放時對地面的壓強．
（2）有牽引力900N和速度20m/s根據(jù)P=FV可求出牽引力的功率．
（3）先求出百公里牽引力做的功就是有用功，再有百公里耗油量約7.5升，求出汽油燃燒所放出的熱量，然后根據(jù)η=求出發(fā)動機的效率．
點評：本題考查了功和功率的計算，機械效率的計算和壓強的計算，比較基本．要注意公式P=FV的運用，并注意單位．