Question

【题目】如图所示的独轮摩托车在水平路面上正常行驶时速度为36km/h，所受阻力是人和车总重的0.2倍。请计算：

（1）若人和车总重是1000N，摩托车正常行驶时轮胎与地面接触面积为100cm2，此时其对水平路面的压强是多少帕？

（2）摩托车在水平路面上正常匀速直线行驶时功率是多少瓦？

（3）若摩托车正常行驶0.5h所做的功由效率为25% 的汽油机来完成，则需要完全燃烧多少千克的汽油？（ 取q汽油=4.0×107J/kg）

Answer 1

【答案】（1）1×105Pa；（2）2000W；（3）0.36kg。

【解析】（1）由题知道，摩托车正常行驶时对水平路面的压力是：F压=G=1000N，

受力面积是：S=100cm2 =0.01m2 ，

所以，对水平路面的压强是：p=F压/S=1000N/0.01m2=1×105 Pa；

（2）因为摩托车在水平路面上匀速行驶，处于平衡态，所以摩托车受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，故摩托车受到的牵引力是：F=f=0.2G=0.2×1000N=200N，又因为行驶速度是v=36km/h=10m/s，

所以，摩托车行驶时的功率是：P=W/t=Fs/t=Fv=200N×10m/s=2000W；

（3）摩托车正常行驶0.5h所做的有用功是：W有用 =Pt=2000W×0.5×3600s=3.6×106 J，

由于汽车发动机的效率是η=W有用/Q放=25%，所以汽油完全燃烧放出的热量是：Q放=W有用/25%=3.6×106J/25%=1.44×107 J，

由Q放=mq知道，需要完全燃烧的汽油的质量是：m汽油=Q放/q=1.44×107J/4×107J/kg=0.36kg。