Question

随着湛江经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通百姓人家．如表为东东同学家小汽车的有关数据：

小汽车的总质量1600kg	小汽车的额定功率30kW
每个轮胎与地面的接触面积0.02m2	100km耗油量8L
水箱容量2.5L	汽油的密度0.71×103kg/m3

求：
（1）水箱最多能装水的质量是多少千克？
（2）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
（3）假若该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶10min，消耗汽油1.3kg，小汽车发动机的效率为多少？（汽油的热值为4.6×107 J/kg，g=10N/kg）

Answer 1

解：（1）水箱容量V=2.5L=2.5×10-3m3，则水箱最多能装水的质量是：
m=ρv=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg                           ………（2分）
（2）汽车静止时对地面的压力   F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N  ………（1分）
汽车静止时对地面的压强P= F/S =1.6×104N /4×0.02m2=2×105Pa         ………（2分）
（3）小汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功
W=Pt=3×104W×10×60s=1.8×107J                                        ………（1分）
完全燃烧1.3kg汽油放出热量
Q放=mq=1.3kg×4.6×107J/kg=5.98×107J                                  ………（1分）
小汽车发动机的效率为：
η= W/ Q放= 1.8×107J/5.98×107J=30%．                               ………（2分）
 答：（1）水箱最多能装水的质量是2.5kg；
（2）汽车静止时对地面的压强为2×105Pa；
（3）汽车发动机的效率为30%．