Question

汽车是我们熟悉的交通工具，他给我们的生活提供了便利，促进了社会经济的发展，小舒家的四轮汽车质量为1.6×10³kg，每个轮子与地面的接触面积0.02㎡，当它以60km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为600N，每行驶100km，消耗汽油量为8L．完全燃烧1L汽油释放的能量为3.7×10⁷J（g取10N/kg）求：
（1）汽车静止时对地面的压强．
（2）汽车每行驶100km，完全燃烧汽油释放的热量是多少？
（3）汽车以60km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）汽车等于水平地面的压力等于它的重力，由G=mg可以求出汽车才重力，由压强公式求出汽车对地面的压强．
（2）已知燃烧汽油的体积与汽油的热值，由热值公式可以求出汽油完全燃烧释放的热量．
（3）已知汽车匀速行驶时受到的阻力，根据二力平衡求牵引力，由W=Fs求出牵引力做的功（有用功），完全燃烧汽油释放的能量是总功，由效率公式可以求出汽车的效率．

解答：解：（1）汽车静止时对地面压强：
p=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

1.6×103kg×10N/kg

0.02m2×4

=2×10⁵Pa；
（2）汽油完全燃烧释放的热量：
Q_放=qV=3.7×10⁷J/L×8L=2.96×10⁸J；
（3）汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，
由平衡条件可得，牵引力F=f=600N，
汽车牵引力做的功：
W=Fs=600N×100×10³m=6×10⁷J
汽车的效率：η=

W

Q放

×100%=

6×107J

2.96×108J

×100%≈20.3%；
答：（1）汽车静止时对地面的压强为2×10⁵Pa．
（2）汽车每行驶100km，完全燃烧汽油释放的热量是2.96×10⁸J．
（3）汽车以60km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车的效率是20.3%．

点评：本题考查了重力的计算、压强的计算、热量和效率的计算，应用基础知识即可正确解题，求压强时要注意，汽车与地面的接触面积是多大．