Question

下表為小軍家小汽車的相關(guān)數(shù)據(jù)：

總質(zhì)量：1600kg	額定功率：100kW
車輪與地面的總接觸面積：8.0×10-2m2	水箱容量：5L

（1）小軍發(fā)現(xiàn)他家汽車如圖所示速度勻速行駛了4500m，求行駛這段距離所用的時(shí)間是多少秒？
（2）該車靜止在水平面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少Pa？（g取10N/kg）
（3）假若該車在水平路面上以40kW的功率勻速行駛10min，消耗汽油1.5kg，求小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的X效率？（ρ_汽油=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）已知汽車行駛的速度和路程，利用公式t=

s

v

得到行駛時(shí)間；
（2）已知汽車質(zhì)量，可以得到重力，對(duì)地面的壓力等于重力；已知壓力和接觸面積，利用公式p=

F

S

得到對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）已知汽車牽引力的功率和行駛時(shí)間，可以得到牽引力做的功；已知汽油的熱值和質(zhì)量，可以得到汽油完全燃燒放出的熱量；已知牽引力做的功和汽油完全燃燒放出的熱量，兩者之比就是發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．

解答：已知：v=90km=25m/s  s=4500m  m₀=1600kg  g=10N/kg  S=8.0×10^-2m²   P=40kW=40000W  t₂=10min=600s  m_汽油=1.5kg  q=4.6×10⁷J/kg
求：（1）t₁=？（2）p=？（3）η=？
解：
（1）∵v=

s

t

，
∴行駛這段距離所用的時(shí)間是t₁=

s

v

=

4500m

25m/s

=180s；
（2）該車靜止在水平面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為p=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

1600kg×10N/kg

8.0×10-2m2

=2×10⁵Pa；
（3）∵P=

W

t

，
∴牽引力做的功為W=Pt₂=40000W×600s=2.4×10⁷J，
汽油完全燃燒放出的熱量為Q=m_汽油q=1.5kg×4.6×10⁷J/kg=6.9×10⁷J，
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為η=

W

Q

×100%=

2.4×107J

6.9×107J

×100%≈35%．
答：
（1）行駛這段距離所用的時(shí)間是180s；
（2）該車靜止在水平面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×10⁵Pa；
（3）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為η=

W

Q

×100%=

2.4×107J

6.9×107J

×100%≈35%．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了速度計(jì)算公式、壓強(qiáng)計(jì)算公式、功和功率計(jì)算公式、熱機(jī)的效率計(jì)算公式等的應(yīng)用，涵蓋了力學(xué)、熱學(xué)重要的公式或規(guī)律，綜合性較強(qiáng)，但難度不是很大．