Question

（2015•宜賓）某一型號的汽車質量為5×10³kg，輪胎與地面接觸面積為4×250cm²，在一段平直公路上用0.5小時勻速行駛了54km，車受到的阻力為車重的0.1倍．求：

（1）該汽車的行駛速度；

（2）該汽車對地面的壓強；

（3）該汽車牽引力所做的功；

（4）已知這一過程消耗燃油1.5×10^﹣2m³，求汽車發(fā)動機在這一過程中消耗的總能量及該汽車的效率．（假設燃油完全燃燒，燃油密度ρ為0.8×10³kg/m³，燃油熱值q為4.5×10⁷J/kg，g取10N/kg）

Answer 1

          解：（1）汽車的行駛速度：

v===108km/h．

（2）F=G=mg=5×10³kg×10N/kg=5×10⁴N，S=4×250cm²=1000cm²=0.1m²，

該汽車對地面的壓強：

p===5×10⁵Pa．

（3）f=0.1G=0.1×5×10⁴N=5×10³N，s=54km=5.4×10⁴m，

因為勻速行駛，所以F=f=5×10³N，

該汽車牽引力所做的功W=Fs=5×10³N×5.4×10⁴m=2.7×10⁸J，

（4）由ρ=可得，燃油的質量m=ρV=0.8×10³kg/m³×1.5×10^﹣2m³=12kg，

這一過程中消耗的總能量Q=mq=12kg×4.5×10⁷J/kg=5.4×10⁸J，

該汽車的效率η=×100%=×100%=50%．

答：（1）該汽車的行駛速度為108km/h；

（2）該汽車隊地面的壓強為5×10⁵Pa；

（3）該汽車牽引力所做的功為2.7×10⁸J；

（4）汽車發(fā)動機在這一過程中消耗的總能量為5.4×10⁸J，該汽車的效率為50%．