题目内容
【题目】小岩家购买某型号的四轮汽车的质量为1.8t,每个轮子与地面的接触面积为20cm2。假期全家开车去某地旅游,下车时观察里程表确定汽车行驶225km,所用时间是2.5h,消耗汽油20L(假设汽油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为20kW。求:
(1)汽车静止时对路面的压强。
(2)汽车行驶的平均速度是多少?
(3)汽车行驶过程的牵引力是多大?
(4)汽车发动机的效率是多少?(已知ρ汽油=0.8×103kg/m3、q汽油=4.5×107J/kg、g=10N/kg)
【答案】(1)2.25×106Pa;
(2)25m/s;
(3)800N;
(4)25%.
【解析】解:(1)汽车静止时对路面的压力:
F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N,
汽车对地面压强:
p===2.25×106Pa;
(2)汽车行驶速度:
v===90km/h=25m/s;
(3)根据P===Fv可得:
汽车牵引力F===800N;
(4)汽车行驶过程所做的功:
W=Pt=20×103W×2.5×3600s=1.8×108J,
根据ρ=可得:
消耗的燃油的质量m=ρV=0.8×103kg/m3×20×10﹣3m3=16kg,
燃油完全燃烧放出热量:
Q=mq=4.5×107J/kg×16kg=7.2×108J,
汽车发动机的效率是:
η=×100%=×100%=25%.
答:(1)汽车静止时对路面的压强为2.25×106Pa;
(2)汽车行驶速度是25m/s;
(3)汽车行驶过程的牵引力是800N;
(4)汽车发动机的效率是25%.
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