Question

【题目】为响应国家“低碳环保，节能减排”的号召，我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车，其部分参数如下表所示。在某次行驶过程中，汽车搭载人员及物品共3000kg，所受阻力为总重力的0.01倍。在40s时间内匀速直线行驶400m，共消耗天然气0.025kg（天然气完全燃烧，其热值为6.4×107J/kg）针对此次行驶过程，求：

客车质量	13000kg
核定载客人数	75
最大功率	180kW
最高时速	70km/h
车轮与地面接触的总面积	0.04m2

(1)汽车对地面的压强；

(2)汽车的功率；

(3)汽车发动机的效率。

Answer 1

【答案】(1) 4×106Pa；(2) 16kW；(3) 40%

【解析】

(1)汽车总质量

m总=13000kg+3000kg=16000kg

总重力

G总=m总g=16000kg×10N/kg=1.6×105N

对地面的压力

F=G总=1.6×105N

受力面积S=0.04m2，对地面的压强

p===4×106Pa

汽车对地面的压强为4×106Pa。

(2)因为汽车匀速直线行驶，汽车的牵引力

F=f=0.01G总=0.01×1.6×105N=1600N

牵引力做的功

W=Fs=1600N×400m=6.4×105J

牵引力做功功率

P= ==1.6×104W=16kW

汽车的功率为16kW。

(3)0.025kg天然气完全燃烧放出的热量

Q=mq=0.025kg×6.4×107J/kg=1.6×106J

汽车发动机的效率

η= =×100%=40%

汽车发动机的效率为40%。

答：(1)汽车对地面的压强为4×106Pa；

(2)汽车的功率为16kW；

(3)汽车发动机的效率为40%。