空载质量 | 2×103kg |
满载质量 | 6×103kg |
轮胎与地面接触面积 | 250cm2×4 |
油箱容积 | 155L |
综合油耗 | 50L/100Km |
分析 (1)已知汽车行驶的时间和路程,利用速度公式即可求解;
(2)已知汽车质量,根据G=mg求出其重力,此时汽车对地面的压力等于其重力,再利用p=$\frac{F}{S}$求出该汽车对地面的压强;
(3)根据车受到的阻力为车重的0.1倍求得车受到的阻力,因为匀速行驶,所以牵引力等于阻力,利用W=Fs可求得该汽车牵引力所做的功,再利用P=$\frac{W}{t}$求功率;
(4)根据燃油密度和体积求得其质量,利用Q=mq可求得消耗的总能量,再利用效率公式求出该汽车的效率.
解答 解:
(1)汽车的行驶速度:
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{50km}{0.5h}$=100km/h;
(2)汽车对地面的压力:
F=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N,
受力面积:S=4×250cm2=1000cm2=0.1m2,
该汽车对地面的压强:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6×1{0}^{4}N}{0.1{m}^{2}}$=6×105Pa.
(3)汽车受到的阻力:f=0.1G=0.1×6×104N=6×103N,
因为匀速行驶,所以汽车受到的牵引力:F=f=6×103N,
该汽车牵引力所做的功:
W=Fs=6×103N×50×103m=3×108J,
该汽车牵引力所做功的功率:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3×1{0}^{8}J}{0.5×3600s}$≈166666.7W;
(4)由表格数据可知,该汽车百公里油耗为50L,
则汽车行驶50km消耗燃油的体积:V=25L=25×10-3m3,
由ρ=$\frac{m}{V}$可得消耗燃油的质量:
m=ρV=0.8×103kg/m3×25×10-3m3=20kg,
这一过程中消耗的总能量:
Q放=mq=20kg×4.3×107J/kg=8.6×108J,
该汽车的效率:
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{3×1{0}^{8}J}{8.6×1{0}^{8}J}$×100%=34.9%.
答:(1)该汽车的行驶速度为100km/h;
(2)该汽车对地面的压强为5×105Pa;
(3)该汽车牵引力所做功的功率为166666.7W;
(4)汽车发动机在这一过程中消耗的总能量为8.6×108J,该汽车的效率为34.9%.
点评 本题考查了重力、压强、速度、功、质量、热机效率的计算,综合性强,难度适中,关键是公式的灵活运用.
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