Question

(6分)随着无锡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．如表为小明同学家小汽车的有关数据：

小汽车的总质量1500kg	小汽车的额定功率50kW
汽车轮胎与地面接触的总面积0.1m2	100km耗油量8L
水箱中装满水质量2.5kg	汽油的密度0.71×103kg/m3

求：（1）某次行驶中，若水箱中水温度升高20℃，则水吸收热量为多少焦耳？
（2）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
（3）假若小汽车发动机的效率为30%，该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶0.5h，此过程中小汽车消耗的汽油是多少kg？（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，g=10N/kg）

Answer 1

⑴水的质量m=2.5kg，
水吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2.5kg×20℃=2.1×10⁵J．
⑵汽车静止时对地面的压力F=G=mg=1.5×10³kg×10N/kg=1.5×10⁴N
汽车静止时对地面的压强
⑶小汽车以额定功率匀速直线行驶0.5h牵引力所做的功：
W=Pt=5×10⁴W×0.5×3600s=9×10⁷J
∵小汽车发动机的效率η=30%，
∴ Q_放，
所以，需要消耗的汽油

解析试题分析：⑴水的质量m=2.5kg，水的比热容c=4.2×10³J/（kg?℃），升高的温度△t=20℃，则水吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2.5kg×20℃=2.1×10⁵J。⑵由题意知：汽车静止时对地面的压力F=G=mg=1.5×10³kg×10N/kg=1.5×10⁴N，受力面积S=0.1m²，则汽车静止时对地面的压强。⑶由题意知：小汽车以额定功率P=50kW=50000W，匀速直线行驶t=0.5h=1800s，则牵引力所做的功： W=Pt=5×10⁴W×1800s=9×10⁷J，汽油的热值为q=4.6×10⁷J/kg，∵小汽车发动机的效率η=30%，
∴ ，
所以，需要消耗的汽油。
考点：热量的计算，压强的计算，功、功率及效率的相关计算