Question

【题目】如图是我国自行研发的一款纯电动中巴车，它的整车质量为4000kg，静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m2 ， 以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约90kW．求：（g取10N/kg）
（1）静止时中巴车对水平路面的压强有多大？
（2）中巴车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是多少？
（3）若中巴车改用汽油作动力，假如汽油燃烧放出的热量全部用来做功，以90kW的输出功率行驶1h，至少要燃烧多少升的汽油？（汽油的热值为3.24×107J/L）

Answer 1

【答案】
（1）解：静止时中巴车对路面的压力：

F=G=mg=4000kg×10N/kg=4×104N，

对路面的压强：

p= = =2×105Pa；

（2）解：由P= = =Fv可得，牵引力的大小：

F′= = =3000N，

因中巴车匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，

所以，中巴车受到的阻力：

f=F′=3000N；

（3）解：由P= 可得，汽车动力所在的功：

W=Pt=90×103W×3600s=3.24×108J，

汽油燃烧放出的热量和中巴车的牵引力所做的功相等，即Q=W=3.24×108J，

由Q=Vq可得，需要汽油的体积：

V= = =10L．

【解析】（1）静止时中巴车对路面的压力等于自身的重力，根据F=G=mg求出其大小，根据p= 求出对路面的压强；（2）中巴车以30m/s匀速行驶时的功率，根据P= = =Fv求出牵引力的大小，中巴车匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，二力大小相等；（3）已知输出功率是90kW，行驶时间是1h，可利用W=Pt计算出功，而汽油燃烧放出的热量和功相当，最后利用Q=mq计算出汽油的体积．
【考点精析】利用压强的大小及其计算和功率计算公式的应用对题目进行判断即可得到答案，需要熟知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）；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．