Question

3．小潔家購(gòu)買某型號(hào)的四輪汽車的質(zhì)量為1.8t，每個(gè)輪子與地面的接觸面積為20cm²．假期全家開車去某地旅游，下車時(shí)觀察里程表確定汽車行駛225km，所用時(shí)間是2.5h，消耗汽油20L（假設(shè)汽油完全燃燒），汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)的功率為20kW．求：
（1）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)．
（2）汽車行駛的平均速度是多少？
（3）汽車行駛過程的牽引力是多大？

Answer 1

分析 （1）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，再利用p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)路面的壓強(qiáng)；
（2）已知行駛的路程和所用的時(shí)間，根據(jù)速度公式可求行駛的速度；
（3）已知功率利用W_有=Pt求出有用能量，再利用F=$\frac{{W}_{有用}}{s}$求出再牽引力的大�。�

解答 解：（1）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓力：
F=G=mg=1.8×10³kg×10N/kg=1.8×10⁴N，
受力面積S=4×20cm²=80cm²=8×10^-3m²，
汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.8×1{0}^{4}N}{8×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2.25×10⁶Pa；
（2）汽車行駛的平均速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{225km}{2.5h}$=90km/h；
（3）發(fā)動(dòng)機(jī)有用能量為：
W_有用=Pt=20000W×2.5×3600s=1.8×10⁸J，
由W=Fs得，汽車行駛過程的牽引力：
F=$\frac{{W}_{有用}}{s}$=$\frac{1.8×1{0}^{8}J}{225×1{0}^{3}m}$=800N．
答：（1）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)為2.25×10⁶Pa；
（2）汽車行駛的平均速度是25m/s；
（3）汽車行駛過程的牽引力是800N．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道綜合計(jì)算題，考查的知識(shí)點(diǎn)較多，有重力的計(jì)算公式、壓強(qiáng)的計(jì)算公式、熱量公式、功率的計(jì)算公式等．解題時(shí)要注意各知識(shí)點(diǎn)的綜合應(yīng)用．