Question

【題目】采購(gòu)員小明騎著摩托車(chē)外出采購(gòu)食品。小明質(zhì)量為70kg，摩托車(chē)質(zhì)量為150kg（g=10N/kg）。

(1)小明買(mǎi)食品時(shí)，將摩托車(chē)停在超市門(mén)前的水平地面上，摩托車(chē)與地面接觸面積為150cm2，求摩托車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)；

(2)采購(gòu)食品后，小明將80kg的食品裝上車(chē)，在限速為80km/h的水平路面上以72km/h的速度勻速行駛50s，行駛時(shí)受到的阻力為總重力的0.1倍，若消耗的汽油完全燃燒放出1×106J的熱量，求摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率和效率。

Answer 1

【答案】(1) 1×105Pa；(2)6000W；30%

【解析】

(1) 摩托車(chē)靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓力

F=G=mg=150kg×10N/kg=1500N

摩托車(chē)與地面接觸面積

S=150cm2=1.5×10-2m2

摩托車(chē)靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)

p===1×105Pa

摩托車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為1×105Pa。

(2)由題意， 摩托車(chē)勻速行駛時(shí)受到的摩擦力

f=0.1G總=0.1（m車(chē)+m人+m貨）g=（150kg+70kg+80kg）×10N/kg×0.1=300N

因?yàn)槟ν熊?chē)勻速直線行駛，則

F牽=f=300N

摩托車(chē)的速度

v=72km/h=20m/s

摩托車(chē)的功率

P=F牽v=300N×20m/s=6000W

摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功為6000W。

摩托車(chē)行駛50s輸出的用功

W=Pt=6000W×50s=3×105J

摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率

η===30%

摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%。

答：(1)摩托車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為1×105Pa；

(2) 摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功為6000W；摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%。