题目内容

【题目】如图所示为大众汽车公司推出的新款汽车,加满油后总质量为1200kg,每个轮胎与水平地面的接触面积为200cm2 . 已知汽车所加汽油的密度为0.7×103㎏/m3 , 油箱容积为60L,汽车的效率为40%,汽油的热值q=4.6×107J/kg.(g取10N/kg)求:
(1)将油箱加满时,箱内汽油的总质量m;
(2)汽车加满油后静止时对水平地面的压强p;
(3)若该车加满油后始终以60kW的恒定功率在水平公路上沿直线匀速行驶,速度大小为30m/s,汽车能行驶的最大路程s.

【答案】
(1)解:加满油油的体积:

V=60L=60×10﹣3m3

由ρ= 得汽油的质量:

m=ρV=0.7×103㎏/m3×60×10﹣3m3=42kg


(2)解:汽车对水平地面的压力:

F=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N,

总受力面积:

S=200cm2×4=800cm2=0.08m2

汽车对水平地面的压强:

p= = =1.5×105Pa


(3)解:42kg汽油完全燃烧放出的热量:

Q=mq=42kg×4.6×107J/kg=1.932×109J,

转化为的有用能量:

W=ηQ=1.932×109J×40%=7.728×108J,

由P=Fv得牵引力:

F= = =2000N,

由W=Fs得行驶的最大路程:

s= = =3.864×105m


【解析】(1)知道油箱容积(加满油油的体积),利用m=ρV求汽油的质量;(2)求出总重力,汽车对水平地面的压力等于汽车总重力,求出总接触面积,利用p= 求对水平地面的压强;(3)先根据W=Q=ηmq求出做的有用功,然后根据W=Fs即可求出行驶的距离.
【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)),还要掌握功率计算公式的应用(功率的计算: P = W/tW 表示功,单位是焦(J). t表示时间 ,单位是秒(s) P表示功率,单位是瓦特(W)1 W= 1 J/s)的相关知识才是答题的关键.

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