Question

【题目】某型号的载重汽车的质量是4t，最多可装运货物40t，车轮与地面的总接触面积是2200cm2 ， 若该载重汽车满载时以72km/h的速度行驶，平均每百公里消耗燃油50L，发动机产生的牵引力为5×103N，若燃油的密度是0.8×103kg/m3 ， 热值是4.0×107J/kg．求：
（1）该载重汽车满载时对地面的压强是多大？
（2）这时发动机输出的功率是多少？
（3）这时发动机的效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：汽车满载时对水平地面的压力：

F=G=（m车+m载）g=（4×103kg+4×104kg）×10N/kg=4.4×105N，

汽车对路面的压强：

p= =2×106Pa；

（2）解：汽车的速度v=72km/h=20m/s，

发动机输出的功率：

P= =Fv=5×103N×20m/s=1×105W；

（3）解：由ρ= 得燃油的质量：

m=ρV=0.8×103kg/m3×50×10﹣3m3=40kg，

燃油完全燃烧所放出的热量：

Q=mq=40kg×4.0×107J/kg=1.6×109J；

发动机做的功：

W=Fs=5×103N×1×105m=5×108J，

发动机效率：

η= ×100%=31.25%．

【解析】（1）汽车满载时对水平地面的压力等于车满载时车和货物的总重力，根据压强公式进行计算；
（2）先求出汽车的速度，再根据P=Fv计算发动机输出的功率，注意单位的换算；
（3）发动机效率等于发动机做的功与燃油完全燃烧所放出的热量之比，根据题目的条件进行计算.