题目内容
【题目】如图所示是一辆质量为11t的流动式混凝土搅拌车,当装有5t的混凝土时,轮胎与地面接触的总面积为0.8m2.车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,发动机的输出功率为128kW.求:(g取10N/kg,燃油的热值q取4×107J/kg,假设燃油完全燃烧)
![]()
(1)装有5t混凝土的搅拌车静止在水平地面上,对地面的压强
(2)搅拌车以72km/h的速度匀速直线行驶时,受到地面的阻力(拌筒旋转功率忽略不计)。
(3)搅拌车行驶时发动机的效率为40%,以72km/h的速度匀速行驶10km,需要消耗多少千克燃油?
【答案】(1)2×105Pa(2)6400N(3)4kg
【解析】
(1)装有5t混凝土的搅拌车静止在水平地面上,车与混凝土的总质量为:
m =11t+5t=16t
16t=1.6×104kg
对面的压力为:
F=G=mg=1.6×104kg×10N/kg=1.6×105N
车对公路的压强:
P=
=
=2×105Pa
(2)速度单位换算:
72km/h=20m/s,
根据P=
=
=Fv得,车的牵引力为:
F牵=
=
=6400N
因为车在水平路面上匀速直线行驶,所以,车受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,车受到的阻力:f=F牵=6400N;
(3)车做的有用功:
W有用=Fs=6400N×10×103m=6.4×107J
由:η=
×100%得,汽油完全燃烧放出的热量:
Q放 =
=
=1.6×108J
由Q放=mq得,需要完全燃烧油的质量:
m油=
=
=4kg
答:(1)装有5t混凝土的搅拌车静止在水平地面上,对地面的压强为2×105Pa;
(2)搅拌车以72km/h的速度匀速直线行驶时,受到地面的阻力6400N;
(3)搅拌车行驶时发动机的效率为40%,以72km/h的速度匀速行驶10km,需要消耗4千克燃油。