Question

新型四轮沙滩卡丁车，其满载时的质量为600kg，车轮与沙滩接触总面积为2000cm²．该四轮卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，10min行驶了6km，卡丁车的牵引力为2.3×10³N．

（1）当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多大___？

（2）该卡丁车行驶的功率为多少___？

（3）若该卡丁车以汽油为燃料，在这次行驶中需要燃烧1.2kg的汽油．求汽油完全燃烧产生的热量转化为卡丁车机械能的效率是多少___？（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

Answer

3×104Pa 2.3×104W 25%

【解析】

由题意知卡丁车满载时的质量，利用G=mg求其重力，

G=mg=600kg×10N/kg=6000N，

卡丁车满载时对地面的压力等于其重力，即：

F=G=6000N，

又知车轮与沙滩接触总面积为：

S=2 000 cm2，

根据压强公式p=得卡丁车满载时对地面的压强：

p===3×104Pa；

根据公式W=Fs得出牵引力做的功：

W=Fs=2.3×103N×6000m=1.38×107J，

利用功率公式P=计算得功率：

P===2.3×104W；

牵引力做的功就是完全燃烧产生热量转化的机械能，

W=Fs=2.3×103N×6000m=1.38×107J；

用燃料燃烧放热公式Q放=mq得汽油完全燃烧产生的热量：

Q放=mq=1.2kg×4.6×107J/kg=5.52×107J，

汽油完全燃烧产生的热量转化为卡丁车机械能的效率：

η=×100%=×100%=25%。