(2013?丹陽市一模)我國自行研發(fā)的純電動中巴車的質(zhì)量約為2000kg,靜止時輪胎與路面接觸的總面積約0.2m2,以30m/s的速度沿水平路面勻速行駛時的輸出功率約72kW.(g=10N/kg).求:
(1)中巴車所受的重力是多少?
(2)靜止時中巴車對路面的壓強有多大?
(3)以30m/s勻速行駛時,所受阻力是多少?
(4)中巴車改用汽油作動力,以72kW的輸出功率行駛1h,至少要燃燒多少L的汽油?(汽油的熱值為3.6×107J/L)
分析:(1)已知中巴車的質(zhì)量約為2000kg,g取10N/kg,利用公式G=mg代入數(shù)值就可以計算出中巴車的重力;
(2)已知中巴車靜止時輪胎與路面接觸的總面積約0.2m2,又因為中巴車受到的壓力等于它的重力,利用公式p=
F
S
就可以計算出中巴車對路面的壓強;
(3)已知中巴車的速度是30m/s,勻速行駛時的輸出功率約是72kW,利用公式P=
W
t
=FV的變形就可以計算出牽引力,再利用二力平衡的知識可知中巴車勻速行駛牽引力等于阻力,就可以求出中巴車所受阻力;
(4)已知輸出功率是72kW,行駛時間是1h,可利用W=Pt計算出功,而汽油燃燒放出的熱量和功相當,最后利用Q=Vq計算出汽油的體積.
解答:解:(1)G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N;
(2)車對地面的壓力F=G=2×104N;
車對地面的壓強p=
F
S
=
2×104N
0.2m2
=1×105Pa;
(3)車的功率P=72kW=72000W;
∵P=
W
t
=
Fs
t
=FV,∴F=
P
v
=
72000W
30m/s
=2400N;
由中巴車勻速行駛可知,中巴車受到的阻力等于牽引力即f=F=2400N;
(4)功率P=72kW=72000W,時間t=1h=3600s;
∵P=
W
t
,
∴功W=Pt=72000W×3600s=2.592×108J;
汽油燃燒放出的熱量和中巴車的牽引力所做的功相等,即Q=W=2.592×108J;
∵Q=Vq,
∴V=
Q
q
=
2.592×108J
3.6×107J/L
=7.2L.
答:(1)中巴車所受的重力是2×104N;
(2)靜止時中巴車對路面的壓強是1×105Pa;
(3)勻速行駛時所受阻力是2400N;
(4)至少要燃燒7.2L的汽油.
點評:本題的綜合性強,涉及到重力、壓強、阻力、熱值的有關(guān)計算,做題時要熟練掌握相關(guān)的公式,找出題干中隱含的等量關(guān)系,最后代入數(shù)值計算.
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