Question

9．一輛小轎車，質量為1.8t，車輪與地面總接觸面積為1000cm²，小轎車發(fā)動機的效率是20%，它在平直公路上勻速行駛時的牽引力為644N（空氣阻力不計，汽油熱值q=4.6×10⁷J/kg，g=10N/kg）．求：
（1）該小轎車靜止時對水平地面的壓強為多少？
（2）該小轎車在平直公路上勻速行駛100km消耗多少kg汽油？

Answer 1

分析 （1）利用G=mg求出汽車的重力，汽車靜止時對路面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)壓強公式求出對地面的壓強；
（2）利用W=Fs求出牽引力做的功，即為有用功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求出總功，再根據(jù)Q_放=W_總、Q_放=mq可求汽油的質量．

解答 解：（1）小轎車靜止時對水平地面的壓力：
F=G=mg=1.8×10³kg×10N/kg=1.8×10⁴N，
該小轎車靜止時對水平地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.8×1{0}^{4}N}{1000×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.8×10⁵Pa；
（2）牽引力做的有用功：
W_有=F_牽s=644N×100×10³m=6.44×10⁷J，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可得總功：
W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{6.44×1{0}^{7}J}{20%}$=3.22×10⁸J，
由題意知，Q_放=W_總=3.22×10⁸J，
由Q_放=mq可得，汽油的質量：
m_汽油=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3.22×1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$=7kg．
答：（1）該小轎車靜止時對水平地面的壓強為1.8×10⁵Pa；
（2）該小轎車在平直公路上勻速行駛100Km消耗7kg汽油．

點評 本題考查了壓強公式、重力公式、效率公式、做功公式、燃料熱值的應用，是一道綜合性很強的題目，關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等，同時要求熟練運用各種公式．