Question

如圖所示的汽車總質量為1150kg，以72km/h的速度勻速行駛10km，若汽車所受阻力為汽車重力的0.1倍，每個輪胎與路面的接觸面積為0.05m²．（g=10N/kg）求：
（1）汽車對路面壓強為多少？
（2）汽車行駛過程中克服阻力做了多少功？其功率為多少？
（3）若該汽車熱機的效率為25%，如果不考慮熱機其他的能量損失，汽油熱值為4.6×10⁷J/kg，則該汽車行駛10km過程中需要的汽油質量為多少千克？

Answer 1

 解：
（1）汽車總質量為1150kg，對地面的壓力：
F=G=mg=1150kg×10N/kg=11500N；
每個輪胎與路面的接觸面積為0.05m²，四個輪胎與地面的接觸總面積：
S=0.05m²×4=0.2m²；
汽車對路面壓強：
P==57500Pa
（2）汽車所受阻力為汽車重力的0.1倍，
即f=G×0.1=1150N，
勻速行駛的距離S=10km=10000m，
∴克服阻力做功：
W=fS=FS=1150N×10000m=1.15×10⁷J
功率：
P=2.3×10⁴W．
（3）汽車行駛過程中克服阻力做了1.15×10⁷J的功，汽車熱機的效率為25%，
由得需要燃燒汽油產生的熱量：
 
因此需要汽油的質量：