13.汽車總質(zhì)量為1.8×103kg,車輪與地面的總接觸面積為0.09m2,當汽車以90km/h的速度在平直路面上
勻速行駛時,汽車發(fā)動機牽引力為1000N,效率為30%,汽油的熱值為4.6×107 J/kg( 假設汽油完
全燃燒,g取10N/kg ).求:
(1)汽車靜止時對路面的壓強.
(2)汽車以90km/h的速度勻速行駛時,牽引力的功率.
(3)若汽車按這種方式行駛,某次全程往返250km,牽引力做的功是多少?至少要加多少質(zhì)量的汽油?

分析 (1)汽車靜止時對路面的壓力和自身的重力相等,根據(jù)F=G=mg求出其大小,根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對地面的壓強;
(2)根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出汽車以90km/h的速度勻速行駛時牽引力的功率;
(3)已知牽引力和行駛的路程,利用W=Fs得到牽引力所做的功;已知牽引力所做的功和發(fā)動機的效率,利用效率公式求出汽油放出的熱量,利用m=$\frac{Q}{q}$得到汽油的質(zhì)量.

解答 解:(1)汽車靜止時對地面的壓力:
F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N,
汽車靜止時對地面的壓強:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.8×1{0}^{4}N}{0.09{m}^{2}}$=2×105Pa;
(2)汽車以90km/h的速度勻速行駛時牽引力的功率:
P=Fv=1000N×$\frac{90}{3.6}$m/s=2.5×104W;
(3)牽引力所做的功:
W=Fs=1000N×250×103m=2.5×108J,
由η=$\frac{W}{Q}$×100%可得,汽油放出的熱量:
Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{2.5×1{0}^{8}J}{30%}$=$\frac{25}{3}$×108J,
由Q=mq可得,需要汽油的質(zhì)量:
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{\frac{25}{3}×1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈18.12kg.
答:(1)汽車靜止時對路面的壓強為2×105Pa;
(2)汽車以90km/h的速度勻速行駛時,牽引力的功率為2.5×104W;
(3)若汽車按這種方式行駛,某次全程往返250km,牽引力做的功是2.5×108J,至少要加18.12kg的汽油.

點評 本題考查了壓強公式、重力公式、功率公式、做功公式、效率公式、燃料熱值的應用,關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等.

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(3)小葉同學閉合開關,移動滑片P到某一點時,電壓表示數(shù)(如圖2所示)為2.2V,若他想測量小燈泡的額定功率,應將圖中滑片P向B(選填“A”或“B”)端移動,使電壓表的示數(shù)為2.5V.
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(3)把土雞蛋輕輕放在裝有水的燒杯中,倒出超過標記處的水,并用膠頭滴管使燒杯中的水面恰好到標記處,再用天平測量此時燒杯、水和土雞蛋的總質(zhì)量m2
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