Question

当今社会，小汽车越来越多地走进了百姓人家．一辆使用汽油为燃料的小汽车，质量为1280kg，轮胎与地面的总接触面积为0.08m²．汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW．若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg，小汽车发动机的效率为25%．求：
（1）汽车静止时对地面的压强；
（2）发动机所做的功；
（3）消耗汽油的质量（保留一位小数）．

Answer 1

分析：（1）静止时对地面的压力等于汽车的重力，根据公式p=

F

S

可求压强．
（2）根据t=

s

v

求出小汽车行驶100km所用的时间，根据W=Pt求出发动机所做的功．
（3）根据η=

W

Q

求出汽油需要放出热量，利用Q_放=mq可求出消耗汽油质量．

解答：解：（1））汽车静止时对地面的压力   F=G=mg=1280kg×10N/kg=1.28×10⁴N，
汽车静止时对地面的压强p=

F

S

=

1.28×104N

0.08m2

=1.6×10⁵Pa
（2）由v=

s

t

得：
运动时间t=

s

v

=

100km

72km/h

=

25

18

h=5000s．
发动机所做的功W=Pt=20000W×5000s=1×10⁷J．
（3）由η=

W

Q

得：Q_放=

W

η

=

1×107J

25%

=4×10⁷J．
由Q=qm得：
需要的汽油m=

Q放

q

=

4×107J

4.6×107J/kg

≈0.9kg．
答：（1）汽车静止时对地面的压强为1.6×10⁵Pa；
（2）发动机所做的功为1×10⁷J；
（3）消耗汽油的质量为0.9kg．

点评：本题通过实际应用情况，考查了压强的计算、密度的计算公式、功的计算、机械效率的计算及其提高机械效率的方法．解题时要注意物理量的对应．本题考查的知识面比较广，关键是公式及其变形的灵活运用，还要知道在水平面上压力等于物体自身的重力，物体做匀速运动时牵引力等于阻力．