随着汽油税费改革.汽车已经走进我们的家庭．小明的爸爸最近也购买了一辆轿车．(1)通过查看说明书得知轿车车身质量为1725kg．当车上载有195kg的人和物品时.车轮与地面的总接触面积为4.0×10-2m2.试求轿车对地面的压强．(2)在设计汽车发动机时.既要考虑能量的利用效率.也是考虑发动机的冷却问题．为了防止发动� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．

随着汽油税费改革，汽车已经走进我们的家庭．小明的爸爸最近也购买了一辆轿车．
（1）通过查看说明书得知轿车车身质量为1725kg．当车上载有195kg的人和物品时，车轮与地面的总接触面积为4.0×10^-2m²，试求轿车对地面的压强．
（2）在设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也是考虑发动机的冷却问题．为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度．在发动机的冷却系统中共有5kg的水，在冷却过程中水温升高了50℃，所吸收的热量是多少？
（3）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示．则轿车运动过程中受到的阻力是多少？
（4）汽油在汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2×10⁷J的能量，发动机的输出功率是90kW，则此汽车发动机的效率是多少？

分析（1）轿车对地面的压力等于车、人和物品的重力之和，根据G=mg求出其大小，然后根据p=$\frac{F}{S}$求出轿车对地面的压强；
（2）已知水的质量与升高的温度，由热量公式可以求出水吸收的热量；
（3）由图可知轿车匀速直线运动时的速度，根据P=Fv求出牵引力的大小，再根据匀速直线运动时阻力和牵引力是一对平衡力求出阻力的大小；
（4）根据W=Pt求出每分钟发动机输出的功，又已知汽油每分钟释放的能量，根据效率公式求出汽车发动机的效率．

解答解：（1）轿车对地面的压力：
F=G=（m+m_车）g=（195kg+1725kg）×9.8N/kg=18816N；
轿车对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{18816N}{4.0×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=4.704×10⁵Pa．
（2）水吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×50℃=1.05×10⁶J；
（3）由图可知轿车匀速直线运动时，v=30m/s，则
牵引力F=$\frac{P}{v}$=$\frac{90×1{0}^{3}W}{30m/s}$=3000N，
轿车匀速直线运动时阻力和牵引力是一对平衡力，
所以轿车运动过程中受到的阻力f=F=3000N．
（4）轿车每分钟发动机输出的功：
W_输出=Pt=90×10³W×60s=5.4×10⁶J，
此汽车发动机的效率：
η=$\frac{{W}_{输出}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{5.4×1{0}^{6}J}{1.2×1{0}^{7}J}$×100%=45%．
答：（1）轿车对地面的压强为4.704×10⁵Pa．
（2）水温升高了50℃，所吸收的热量为1.05×10⁶J；
（3）轿车运动过程中受到的阻力是3000N；
（4）此汽车发动机的效率是45%．

点评本题考查了学生对重力公式、热量的计算公式、压强公式、力与运动的关系、功率公式、效率公式的掌握和应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等以及运动过程阻力不变这一条件的应用．

练习册系列答案

	A．	小石块通过b点后就开始减速		B．	小石块通过b点后就具有弹性势能
	C．	小石块经过b点时，速度最大		D．	小石块经过O点时，速度最大

	A．	把一根2 kW的电炉丝分为相等两段，取其中一段
	B．	把一根500 W的电炉丝分为相等两段，取其中一段
	C．	把两根500 W的电炉丝串联
	D．	把两根2 kW的电炉丝串联

	A．	自行车坐垫呈马鞍型，是为了增大受力面积减小臀部所受的压力
	B．	修盘山公路，利用了高度一定时斜面越长越省功的道理
	C．	竖直上抛的篮球飞行到最高处时，如果所有力突然消失，篮球将做加速直线运动
	D．	三峡船闸是连通器的应用

	A．	甲图实验，证明液体压强随深度的增加而减小
	B．	乙图实验，说明在气体中，流速越大的位置，压强越小
	C．	丙图实验，将有砝码的桌子放在细沙上，砝码越轻，桌腿下陷越深
	D．	丁图实验，在教室内可以用水代替水银做托里拆利实验

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