Question

【題目】如圖所示，小華家新買了一臺(tái)小轎車，小轎車的質(zhì)量是1.2t，車輪與地面接觸面積為0.12m2周末小華一家人開車去郊游，在某段水平路面上以72km/h的速度勻速直線行駛了20min，該小轎車共消耗汽油3.2kg，此過程小轎車的輸出功率是40kW．求：

（1）轎車靜止在水平地面上時(shí)，車對(duì)地面的壓強(qiáng)；（g取10N/kg）

（2）小轎車在這段路程中所受的阻力；

（3）此過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。（q汽油＝4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】（1）1×105Pa；（2）2×103N；（3）32.6%。

【解析】

（1）轎車靜止在水平地面上時(shí)，車對(duì)地面的壓力：

F＝G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N，

汽車對(duì)地面壓強(qiáng)：

p＝=

＝1×105Pa；

（2）汽車勻速直線行駛的速度：

v＝72km/h＝20m/s，

由P＝==＝Fv可得，小轎車在這段路程中的牽引力：

F′＝=＝2×103N，

因汽車勻速直線行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，

所以，小轎車在這段路程中所受的阻力f＝F′＝2×103N；

（3）小轎車在這段路程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：

W＝Pt＝40×103W×20×60s＝4.8×107J，

汽油完全燃燒釋放的熱量：

Q放＝m′q汽油＝3.2kg×4.6×107J/kg＝1.472×108J，

汽油機(jī)的效率：

η＝×100%＝×100%≈32.6%。