Question

【题目】为了净化虎林市区空气，环卫工人每天清晨都驾驶洒水车对市区道路洒水（如右图）。下表是某洒水车的相关数据。已知水的密度为1.0×103kg/m3，汽油的燃烧值为4.6×107J／kg，取g=10N/kg。请根据题意解答下列问题：

空车质量	水罐容积	装满水时车轮与地面的总接触面积	额定功率
5t	4m3	0.6 m2	120kW

（1）若该洒水车的发动机是汽油机，发动机工作时哪个冲程将内能转化为机械能？燃烧0.5kg汽油能产生多少热量？

（2）该洒水车装满水时对地面的压强为多少？

（3）该洒水车在水平路面上以额定功率匀速行驶5000m用时10min，试计算此过程汽车所受到的阻力大小。

Answer 1

【答案】（1）做功冲程 2.3×107J ；（2）1.5×105Pa；（3）f=F

【解析】(1)汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程；做功冲程是高温高压的燃气对活塞做功完成的，是将内能转化为机械能的过程。燃烧0.5kg汽油产生的热量：Q＝m汽油q＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J；(2)由ρ＝可知,装满水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×4m3＝4×103kg，汽车和水的总重：G总＝G车+G水＝(m车+m水)g＝(5×103kg+4×103kg)×10N/kg＝9×104N，该洒水车装满水时对地面的压力：F＝G总＝9×104N；该洒水车装满水时对地面的压强：p＝＝1.5×105Pa；(3)洒水车行驶5000m用时10min，则行驶速度：v＝＝253m/s，由P＝ Fv可得牵引力：F＝ ＝1.44×104N，因为洒水车匀速行驶,所以受到的阻力：f＝F＝1.44×104N.