Question

【题目】采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为70kg，摩托车质量为150kg（g=10N/kg）。

(1)小明买食品时，将摩托车停在超市门前的水平地面上，摩托车与地面接触面积为150cm2，求摩托车对地面的压强；

(2)采购食品后，小明将80kg的食品装上车，在限速为80km/h的水平路面上以72km/h的速度匀速行驶50s，行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍，若消耗的汽油完全燃烧放出1×106J的热量，求摩托车发动机的实际输出功率和效率。

Answer 1

【答案】(1) 1×105Pa；(2)6000W；30%

【解析】

(1) 摩托车静止在水平地面时对地面的压力

F=G=mg=150kg×10N/kg=1500N

摩托车与地面接触面积

S=150cm2=1.5×10-2m2

摩托车静止在水平地面时对地面的压强

p===1×105Pa

摩托车对地面的压强为1×105Pa。

(2)由题意， 摩托车匀速行驶时受到的摩擦力

f=0.1G总=0.1（m车+m人+m货）g=（150kg+70kg+80kg）×10N/kg×0.1=300N

因为摩托车匀速直线行驶，则

F牵=f=300N

摩托车的速度

v=72km/h=20m/s

摩托车的功率

P=F牵v=300N×20m/s=6000W

摩托车发动机的实际输出功为6000W。

摩托车行驶50s输出的用功

W=Pt=6000W×50s=3×105J

摩托车发动机的效率

η===30%

摩托车发动机的效率为30%。

答：(1)摩托车对地面的压强为1×105Pa；

(2) 摩托车发动机的实际输出功为6000W；摩托车发动机的效率为30%。