题目内容
【题目】某新型汽车的质量为1500kg,静止时轮胎与地面的总接触面积为0.1m2 . 某次车型测试中,汽车在一段平直公路上匀速行驶了6km,消耗汽油1kg,若行驶过程中受到的平均阻力是3000N,汽油的热值是4.6×107J/kg,求在此次测试中:
(1)汽车静止时对水平地面的压强是多少?
(2)汽车牵引力做的功是多少?
(3)汽车发动机的效率是多少?
【答案】
(1)解:汽车受到的重力:
G=mg=1500kg×10N/kg=15000N;
则汽车静止时对水平地面的压力:
F=G=15000N,
汽车对水平地面的压强:
p= = =1.5×105Pa;
答:汽车静止时对水平地面的压强是1.5×105Pa;
(2)解:因为汽车匀速行驶,
所以汽车受到的牵引力:F牵=f=3000N,
则汽车牵引力做的功:
W=F牵s=3000N×6000m=1.8×107J;
答:汽车牵引力做的功是1.8×107J;
(3)解:汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=m油q=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J,
汽车发动机的效率:
η= ×100%= ×100%≈39.1%.
答:汽车发动机的效率是39.1%.
【解析】(1)已知汽车的质量,利用G=mg可求其重力;静止时汽车对水平地面的压力等于重力,利用p= 求出汽车对水平地面的压强;(2)已知汽车匀速行驶时受到的阻力,利用二力平衡得出牵引力大小;又知道汽车通过的路程,再利用W=Fs计算牵引力做的功;(3)已知汽油的质量和热值,先利用Q放=mq求出汽油完全燃烧放出的热量;然后利用η= ×100%求出发动机的效率.
【考点精析】认真审题,首先需要了解压强的大小及其计算(压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa)),还要掌握功的计算(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)的相关知识才是答题的关键.