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小洁家购买某型号的四轮汽车的质量为1.8t,每个轮子与地面的接触面积为20cm2.假期全家开车去某地旅游,下车时观察里程表确定汽车行驶225km,所用时间是2.5h,消耗汽油20L(假设汽油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为20kW.求:
(1)汽车静止时对路面的压强.
(2)汽车行驶的平均速度是多少?
(3)汽车行驶过程的牵引力是多大?
(4)汽车发动机的效率是多少?(已知ρ汽油=0.8×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg,g=10N/kg)
(1)汽车静止时对路面的压强为2.25×106Pa;
(2)汽车行驶速度是25m/s;
(3)汽车行驶过程的牵引力是800N;
(4)汽车发动机的效率是25%

试题分析:(1)汽车静止时对路面的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,再利用p=求出对路面的压强;
(2)已知行驶的路程和所用的时间,根据速度公式可求行驶的速度;
(3)已知功率和速度,根据公式P===Fv可求牵引力的大小;
(3)根据公式W=Pt可求汽车行驶过程所做的功,根据密度公式求出燃油的质量,再根据Q=mq求出燃油完全燃烧放出热量,二者之比就等于汽车发动机的效率.
(1)汽车静止时对路面的压力:
F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N,
汽车对地面压强:
p===2.25×106Pa;
(2)汽车行驶速度:
v===90km/h=25m/s;
(3)根据P===Fv可得:
汽车牵引力F===800N;
(4)汽车行驶过程所做的功:
W=Pt=20×103W×2.5×3600s=1.8×108J,
根据ρ=可得:
消耗的燃油的质量m=ρV=0.8×103kg/m3×20×10﹣3m3=16kg,
燃油完全燃烧放出热量:
Q=mq=4.5×107J/kg×16kg=7.2×108J,
汽车发动机的效率是:
η=×100%=×100%=25%.
点评:本题是一道综合计算题,考查的知识点较多,有重力的计算公式、压强的计算公式、功的计算公式、功率的计算公式、机械效率的计算公式以及有关热值的计算等.解题时要注意各知识点的综合应用
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,物体A质量为1kg,物体B的质量为3kg,用水平力F把A,B两物体紧压在竖直墙上不动.这时物体B的左表面受到的摩擦力大小为______N,右表面受到的摩擦力大小为______N(A物体的左表面光滑)

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科目:初中物理 来源:不详 题型:问答题

2013年12月14日,“嫦娥三号”探测器携带“玉兔号”月球车在月球上软着陆。
(1)当月球车缓缓驶离“嫦娥三号”探测器时,以探测器为参照物月球车是__________(选填“运动”或“静止”)的。
(2)如图所示,月球车安装有6个轻质宽大的轮子,可以     月球车对月球表面的压强,轮子表面凹凸不平,可以____轮子与月球表面间的摩擦力。(以上均选填“增大”或“减小”)

(3)月球车行进过程中,驱动电动机将电能转化为____能,月球车行进速度约为6 cm/s.行进54 cm,需要的时间是____s。
(4)月球车的“桅杆”上安装有全景相机,其镜头相当于____透镜;月球车将所获取的信息通过     波向地面传递。

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科目:初中物理 来源:不详 题型:填空题

体重为700N的小明站在地面上用图中所示的滑轮组提起物体A,当物体A匀速竖直上升时,小明对地面的压强为p1,滑轮组的机械效率为η1;在物体A的下方再加挂一个质量为60kg的物体B后(图中未画出),小明继续通过绳子使物体A和B一起匀速竖直上升,此时他对地面的压强为p2,滑轮组的机械效率为η2。若滑轮组的摩擦及绳重均可忽略不计,且p1∶p2=3∶1,η1∶η2=9∶10,则滑轮组的机械效率η1=    %。(取g= 10N/kg)

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科目:初中物理 来源:不详 题型:应用设计题

某大学的两位研究生设计发明了“都市蚂蚁”概念车如图所示,这款概念车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵.已知“都市蚂蚁”概念车的主要参数如下(g=10N/kg)
质量m/kg
400
轮胎与地面的总接触面积S/cm2
200
总体积V/m3
0.75

(1)若每位乘员的质量均为50kg,求乘载两人的“都市蚂蚁”车对水平路面的压强为多大?
(2)若“都市蚂蚁”车发电机的输出功率为1000W,匀速行驶1×104m过程中做功为2×106J.则在此过程中“都市蚂蚁”车受到的牵引力是多大?“都市蚂蚁”车的行驶速度多大?
(3)航模社的同学想将此车改进成“水陆两栖蚂蚁车”.上述乘载两人的“都市蚂蚁”车若能浮在水面上,求露出水面的体积是多少?

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势,成为家庭常用的交通工具.如图所示的这辆电动自行车自身重力为600N,在水平公路上匀速直线行驶了4.8千米用了10分钟,行驶时受到的阻力是40N.

(1)求该车在这段时间内行驶的速度是多少米/秒?牵引力做功是多少?
(2)若该车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2,车胎能承受的最大压强为2×105Pa,求该车的最大载重量是多少牛?

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

据报道,我市某水库库底是一座旧城遗址,目前正在进行试探性发掘和打捞.某次试探性打捞作业时,用绳子将实心物体从水面下12m 深处沿竖直方向匀速提升到离水面1.5m深处的过程所用时间为42s,拉力F做功的功率为90W.当物体被拉到有4/5的体积露出水面时,让其静止,此时绳子的拉力F'=520N.不计绳子的重力和水的阻力.(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g="10N/kg" )
求:(1)物体从水面下12m深处匀速上升到离水面1.5m深处的过程中,物体匀速运动的速度v;
(2)物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力F;
(3)物体浸没在水中时所受的浮力F
(4)物体的密度ρ

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科目:初中物理 来源:不详 题型:问答题

随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接.根据某航母的主要参数值列式计算:(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3

主要参数值
航母总质量(包括舰载飞机)
6×107kg
每架舰载飞机的质量
5150kg
每架舰载飞机与甲板的总接触面积
5000cm2
航母正常航行速度
54km/h
航母以正常航行速度行驶时所受阻力
3.6×108N
求:(1)求每架舰载飞机对甲板的压强.
(2)求航母所受的总重力和浮力的大小.
(3)若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地,行驶了540km.求此过程中航母牵引力的功率.
(4)若其中一架舰载飞机起飞后,求航母排开海水的体积减少了多少?

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科目:初中物理 来源:不详 题型:单选题

对以下情景或物理实验解释正确的是(  )
A.
“套圈”离手后能继续运动,说明:人的手具有惯性
B.
两船同时向左、向右运动说明:物体间力的作用是平衡的
C.
同一物体在同一接触面上,三次均能被外力拉动,比较三力大小,能判断:F一定最大
D.
硬币“跳杆”说明了吹气时,说明:硬币上方的气体流速变大,压强变小

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同步练习册答案