Question

【题目】如图所示是利用5G网络实现远程驾驶的汽车，其质量为1.5t，车轮与地面接触的总面积为750cm2，该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km，用时10min，消耗汽油2kg，这一过程中汽车发动机的输出功率为46kW．求：（汽油热值为q汽＝4.6×107J/kg，g取10N/kg）

（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压强。

（2）在这一过程中汽车受到的阻力。

（3）在这一过程中汽车发动机的效率。

Answer 1

【答案】（1）2×105Pa（2）2000N（3）30%

【解析】

(1)该汽车静止在水平路面上时，对路面的压力：

F压＝G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，

对路面的压强：

；

(2)汽车行驶的速度：

，

根据P =Fv可得汽车的牵引力：

，

因汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以，阻力

f＝F′＝2000N；

(3)牵引力做的有用功：

W有用＝Fs＝2000N×13.8×103m＝2.76×107J，

汽油完全燃烧放出的热量：

Q放＝mq＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×108J，

这段时间内该发动机所做的有用功：

。

答：(1)汽车静止在水平地面上时，对地面的压强2×105Pa；

(2)在这一过程中汽车受到的阻力2000N；

(3)在这一过程中汽车发动机的效率为30%。