Question

【题目】南极冰面上，科考队用拖拉机借助绳索水平牵引装有货物的轻质木箱来运输货物。

（1）木箱底面积为5m2，质量不计，水平冰面能承受的最大压强为1×104Pa，求木箱内可装货物的最大质量（g取10N/kg）

（2）某次运输过程中，拖拉机用绳索牵引装有货物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度匀速直线行驶10km。消耗柴油1kg，牵引木箱做功的功率为9kW，（q柴油＝4.5×107J/kg。）求该运输过程中，柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率？

Answer 1

【答案】（1）5×103kg（2）20%

【解析】

（1）由 知道，水平冰面能承受的最压力是：F大＝p大S＝1×104Pa×5m2＝5×104N；

在水平面上压力等于重力，即G＝F；

木箱的质量不计，由G＝mg知道，木箱内可装货物的最大质量是： ＝5×103kg；

（2）由 知道，木箱受到的牵引力是： ＝900N；

牵引力做的功是：W＝Fs＝900N×10×103m＝9×106J，

柴油完全燃烧放出的热量是：Q放＝mq＝1kg×4.5×107J/kg＝4.5×107J；

柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率是： ＝20%。