Question

我国自行研发的纯电动中巴车的质量约为2000kg，静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m²，以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约72kW，g取10N/kg．

(1)中巴车所受的重力是多少？

(2)静止时中巴车对路面的压强是多少？

(3)中巴车以30m/s匀速行驶时，所受阻力是多少？

(4)中巴车改用汽油机作动力，以72kW的输出功率行驶1h，至少要燃烧多少升汽油？(汽油的热值为3.2×10⁷J/L)

Answer

(1)2×104N    (2)1×105Pa (3)2400N   (4)27

【解析】已知中巴车的质量约为2000kg，g取10N/kg，利用公式G=mg代入数值就可以计算出中巴车的重力；已知中巴车静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m2，又因为中巴车受到的压力等于它的重力，利用公式P=F/S 就可以计算出中巴车对路面的压强；已知中巴车的速度是30m/s，匀速行驶时的输出功率约是72kW，利用公式P=W /t =FV的变形就可以计算出牵引力；已知输出功率是72kW，行驶时间是10min，可利用W=Pt计算出功，根据此中巴车改用效率为30%的汽油机作动力求出Q，最后利用Q=Vq计算出汽油的体积．

（1）G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N；F=G=2×104N；

P=F /S =2×104N /0.2m2 =1×105Pa；

（2）P=72kW=72000W；

由P=W/ t =Fv得：F=P/ v =72000W /30m/s =2400N．

（3）P=72kW=72000W，t=1h=3600s；

由P=W/ t 得：

W=Pt=72000W×3600s=2.592×108J；

因为此中巴车改用效率为30%的汽油机作动力，即Q=W /30% =2.592×108J /30% =8.64×108J；

由Q=Vq得：

V=Q /q =8.64×108J /3.2×107J/L=27L．