题目内容
【题目】一辆氢气动力试验汽车的质量为1.5×103kg,10min内汽车在平直路面上匀速行驶了1.2×104m,消耗了0.15kg的氢气。此过程汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N,行驶时汽车轮胎与地面接触的总面积为0.1m2(氢气的热值取1.4×108J/kg,g取10N/kg)。求:
(1)汽车对地面的压强;
(2)牵引力做功的功率;
(3)汽车发动机的效率。
【答案】(1)1.5×105Pa (2)2×104W (3)57.1%
【解析】
试题分析:(1)汽车对地面的压强p=F/S=G/S=mg/S=(1.5×103kg×10N/kg)/0.1m2=1.5×105Pa ;(2)汽车行驶的速度v=s/t=1.2×104m/600s=20m/s,所以牵引力的功率p=Fv=1.0×103N×20m/s=2×104W;(3)消耗氢气的能量为Q=mq=0.15kg×1.4×108J/kg=2.1×107J,所做的有用功为W=Fs=1.0×103N×1.2×104m=1.2×107J,所以汽车发动机的效率η=W/Q=1.2×107J/2.1×107J=57.1%。
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