Question

16．小明全家駕車從宿遷到徐州游玩，出發(fā)前，愛(ài)學(xué)習(xí)的小明手機(jī)了相關(guān)數(shù)據(jù)，整理成如表，請(qǐng)你根據(jù)表中數(shù)據(jù)完成相關(guān)計(jì)算．

轎車質(zhì)量/kg	1050
車輪與地面接觸總面積/m2	0.15
宿遷到徐州距離/km	108
預(yù)設(shè)行車速度/（km/s-1）	90
行駛l　km耗油量/g	50
勻速行駛時(shí)受到的阻力/N	800

（1）轎車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)（g取10N/kg）；
（2）全程行車所需的時(shí)間；
（3）勻速行駛1km牽引力所做的功；
（4）全程消耗的汽油在完全燃燒時(shí)放出的熱量（q_汽油=4.6×10⁷/kg）；
（5）轎車的能量利用效率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$計(jì)算轎車對(duì)地面的壓強(qiáng)，其中F=G=mg；
（2）根據(jù)t=$\frac{s}{v}$計(jì)算出行駛所用的時(shí)間；
（3）根據(jù)二力平衡條件，若勻速行駛則F=f，根據(jù)W=Fs計(jì)算出功的大��；
（4）根據(jù)公式Q_放=mq計(jì)算出燃油燃燒放出的熱量．
（5）求出全程做的有功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$計(jì)算轎車的能量利用效率．

解答 解：（1）轎車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力：
F=G=mg=1.05×10³kg×10N/kg=1.05×10⁴N；
轎車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.05×1{0}^{4}N}{0.15{m}^{2}}$=7×10⁴Pa；
（2）由v=$\frac{s}{t}$得：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{108km}{90km/h}$=1.2h；
（3）因?yàn)檐噭蛩傩旭�，所以F=f=800N
W=Fs=800N×1000m=8×10⁵J；
（4）全程消耗的汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量：
Q_放=mq=0.05kg×108×4.6×10⁷J/kg=2.484×10⁸J．
（5）全程做的有用功：
W_有用=Fs′=800N×108×10³m=8.64×10⁷J；
轎車的能量利用效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{8.64×1{0}^{7}J}{2.484×1{0}^{8}J}$×100%≈34.8%．
答：（1）轎車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)7×10⁴Pa；
（2）全程行車所需的時(shí)間1.2h；
（3）勻速行駛lkm牽引力所做的功8×10⁵J；
（4）全程消耗的汽油在完全燃燒時(shí)放出的熱量2.484×10⁸J．
（5）轎車的能量利用效率為34.8%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是速度、功、熱效率和壓強(qiáng)、熱量、效率的計(jì)算，掌握有關(guān)的公式并從表格中獲取相關(guān)的信息是解決此題的關(guān)鍵．