Question

【题目】节能减排，从我做起. 五一假期，小明全家驾驶天然气能源轿车从太原到西安游玩，如图所示. 爱钻研的小明查阅相关资料得知该轿车在高速公路上匀速行驶时的阻力为轿车与人总重的0. 12倍，其它数据如下表所示. 途中测得在某段平直的高速公路上匀速行驶90km所用时间为1h，g取10N/kg. 请你计算：

轿车与人的总量m/kg	1500
每个车轮与地面接触面积S/m2	0. 05
太原到西安的距离s/km	600
每行行驶15km天然气的消耗量V/m3	1
1m3天然气完全燃烧释放的能量E/J	4×107

(1)①轿车在高速口停车取卡时对水平地面的压强；

②在1h内轿车牵引力做功的功率.

(2)①若轿车空载时对地面的压强为，请计算轿车的质量；

②一段时间内，轿车牵引力做的功与消耗的天然气完全燃烧时释放能量的百分比就是这辆轿车发动机的工作效率，计算匀速行驶的这段时间内的轿车工作效率.

Answer 1

【答案】(1)①7.5×104Pa；②45000W；(2)①1300kg；②67.5%

【解析】

(1)①轿车自由静止在水平面时对水平面的压力为：

总受力面积为：

对地面的压强为：

；

②轿车所受阻力为：

轿车匀速行驶时，水平方向受力平衡，所以：

1h内轿车牵引力做功为：

所以功率为：

答：①轿车对水平地面的压强为7.5×104Pa；②轿车的功率为45000W；

(2)①轿车的总受力面积为：

由得，

轿车自由静止在水平面时：

由G=mg，得：

②行驶时轿车所受阻力为：

轿车匀速行驶时，水平方向受力平衡，所以：

1h内轿车牵引力做功为：

轿车行驶90km消耗天然气体积为：

天然气完全燃烧释放能量为：

轿车发动机工作效率为：

答：①轿车空载时的质量为1300kg；②轿车发动机的工作效率为67.5%；