Question

【題目】一輛以天燃氣為燃料的公交汽車質量為16000kg，輪胎與地面的總接觸面積為400cm2．某次行駛過程中，搭載的人員及物品共2000kg，所受阻力為車總重的0.01倍，40s內勻速直線行駛了400m，共消耗天燃氣0.025kg（天燃氣完全燃燒，其熱值為6.4×107J/kg）。針對此次行駛過程，求：

（1）汽車對地面的壓強；

（2）汽車的功率；

（3）汽車發動機的效率。

Answer 1

【答案】（1）4.5×106Pa；（2）1.8×104W；（3）45%。

【解析】

(1)根據題意知道，汽車總質量是：

m總＝16000kg+2000kg＝18000kg，

由G=mg知道，總重力是：

G總＝m總g＝18000kg×10N/kg＝1.8×105N，

對地面的壓力是：

F＝G總＝1.8×105N，

由于受力面積是S＝400cm2＝0.04m2，所以，對地面的壓強是：

；

(2)因為汽車勻速直線行駛，處于平衡態，所以汽車的牽引力是：

F＝f＝0.01G總＝0.01×1.8×105N＝1800N，

牽引力做的功是：

W＝Fs＝1800N×400m＝7.2×105J，

由知道，牽引力做功功率是：

；

(3)0.025kg天然氣完全燃燒放出的熱量是：

Q＝mq＝0.025kg×6.4×107J/kg＝1.6×106J，

汽車發動機的效率是：

答：(1)汽車對地面的壓強為4.5×106Pa；

(2)汽車的功率為1.8×104W；

(3)汽車發動機的效率為45%。