Question

【题目】“五一”假期，小张一家开车到百色旅游，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.6×103kg，车轮与地面的总接触面积为0.08m2 ． 当汽车以80km/h的速度在平直路面匀速行驶时，汽车发动机的牵引力为1000N，效率为30%，汽油的热值为4.6×107J/kg（假设汽油完全燃烧）．求：
（1）汽车静止时对水平路面压力的大小．
（2）汽车以80km/h的速度匀速行驶0.5h，汽车行驶的路程．
（3）若汽车按照这种方式行驶，小张家到百色的路程为138km，往返一次汽车牵引力做的功是多少？至少要给汽车加多少kg的汽油？

Answer 1

【答案】
（1）汽车静止时对水平路面的压力：

F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N

答：汽车静止时对水平路面压力为1.6×104N

（2）由v= 得，汽车行驶的路程：

s=vt=80km/h×0.5h=40km

答：汽车行驶的路程为40km

（3）汽车往返一次牵引力做的功W=Fs总=2Fs=2×103N×1.38×105m=2.76×108J，

由η= ×100%，得Q放= = =9.2×108J，

由Q放=mq，得m= = =20kg

答：汽车往返一次汽车牵引力做的功是2.76×108J； 至少要给汽车加20kg的汽油

【解析】（1）已知汽车（包括车上的人和物品）质量，可求汽车的总重力，根据静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其自身重力，可知其对水平路面的压力大小；（2）已知汽车行驶的时间和速度，利用速度公式变形可求得汽车行驶的路程；（3）已知牵引力和行驶的路程，利用W=Fs得到牵引力往返一次所做的功；已知牵引力所做的功和发动机的效率，利用Q= 可以得到汽油放出的热量；最后，已知汽油产生的热量和汽油的热值，利用m= 得到汽油的质量．
【考点精析】掌握压力及重力与压力的区别和功的计算是解答本题的根本，需要知道压力：指垂直作用在物体表面上的力．压力的作用效果是使物体发生形变；功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．