Question

【题目】为推进治污减霾，打好蓝天保卫战，我市目前已经上线使用M100纯甲醇作为车用燃料的新型出租汽车（如图所示）。若该车和车内乘客的总质量为2500kg，车轮与地面的总接触面积为0.05m2。当该车在水平路面上以20m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，（已知M100纯甲醇的热值为2×107J/kg，密度约为0.8×103kg/m3，g取10N/kg）求：

（1）该出租车载着乘客静止时对地面的压强

（2）该车以20m/s的速度匀速行驶时的功率

（3）如果这款出租车以20m/s的速度匀速行驶，百公里耗油10L，发动机效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）5×105Pa；（2）104W； （3）31.25%

【解析】

（1）该出租车静止时对地面的压力是：F=G=mg=2500kg×10N/kg=2.5×104 N，对地面的压强： =5×105 Pa；

（2）出租车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，汽车受到的牵引力是：F′=f=0.02G=0.02×2.5×104 N=500N，该车以20m/s的速度匀速行驶时的功率： =500N×20m/s=104 W

（3）这款出租车以20m/s的速度匀速行驶100km时，牵引力做的功是：W=F′s=500N×100×103 m=5×107 J，百公里耗油（甲醇）10L，由 知道，甲醇的质量是：m′=ρV=0.8×103 kg/m3 ×10×10-3 m3 =8kg，甲醇完全燃烧释放的热量是：Q放=m′q=8kg×2×107 J/kg=1.6×108 J，发动机的效率是：