Question

【题目】随着居民生活水平的不断提高，家用轿车越来越多地走进了普通百姓人家．下表为某型家用轿车的有关数据：

家用轿车的总质量1200kg	家用轿车的额定功率30kW
每个轮胎与地面的接触面积0.02m2	油箱的容积55L

（1）该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？

（2）若该家用轿车在额定功率下以72km/h的速度匀速行驶在平直的公路上，则该车发动机的牵引力是多少？

（3）该家用轿车仍以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗汽油1.3kg，该车发动机的效率是多少？（假设汽油完全燃烧，汽油热值q=4.6×107J/kg，结果保留一位小数）

Answer 1

【答案】（1）1.5×105Pa；（2）1500N；（3）30.1%

【解析】

试题分析：（1）该汽车静止在水平地面上时，对地面的压力：F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N，

对地面的压强：p=F/S=1.2×104N/4×0.02m2=1.5×105Pa；

（2）行驶速度v=72km/h=20m/s，由P=W/t=Fs/t=Fv得该车发动机的牵引力：F=P/v=30000W/20m/s=1500N；

（3）汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功：W=Pt=30×103W×10×60s=1.8×107J，

完全燃烧1.3kg汽油放出热量：Q放=m′q=1.3kg×4.6×107J/kg=5.98×107J，

该车发动机的效率是：η=W/Q放×100%=1.8×107J/5.98×107J×100%≈30.1%．