题目内容
【题目】小明的爸爸新买了一辆小汽车,如图所示,小明坐着这辆汽车匀速行驶144km,用时2h,消耗汽油9kg,其发动机的功率为23kW.请运用所学的知识解答下列问题.(汽油的热值为4.6×107J/kg)
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(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?
(2)汽车发动机的效率是多少?
(3)观察小汽车的外型,判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时,对地面压力哪一个大?为什么?
【答案】(1)1.656×108J(2)1150N(3)根据汽车的形状,当汽车高速行驶时,汽车上方的空气流速大于下方的空气流速,所以上方的气压小于下方的气压,因此行驶时,对地面的压力将减小.静止时对地面的压力大.
【解析】(1)发动机的功率为23kW=2.3×104W,工作时间t=2h=7200s,
由
得,发动机做的功:W=Pt=2.3×104W×7200s=1.656×108J,
汽车匀速行驶的距离s=144km=1.44×105m,
由W=Fs得,汽车所受的牵引力:
;
(2)汽油完全燃烧释放的能量:Q=mq=9kg×4.6×107J/kg=4.14×108J;
则汽车发动机的效率:
;
(3)静止时对路面的压力大;因为高速行驶时,汽车上表面的空气流速大,上方的空气对汽车的压强小,使汽车受到一个向上托起的力.
答:(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是1150N;(2)汽车发动机的效率是40%;(3)静止时对路面的压力大;因为高速行驶时,汽车上表面的空气流速大,上方的空气对汽车的压强小,使汽车受到一个向上托起的力.
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