Question

在一次测试中，某家用小汽车沿水平道路以72 km/h的速度匀速行驶1.5 h，消耗汽油6 L。（g＝10 N/kg，ρ_汽油＝0.7×10³ kg/m³，汽油的热值q＝4.6×10⁷ J/kg）

(1)若该车连同乘客总质量为1 800 kg，轮胎与地面接触的总面积为600 cm²，则静止时汽车对水平路面的压强是多大？

(2)测试中，若平均阻力为500 N，牵引力做功的功率是多大？

(3)在本次测试中，该车内燃机的效率是多大？（计算结果精确到1%）

Answer

(1)3×105 Pa；(2)1×104 W；(3)28%

【解析】

(1)汽车静止时对水平路面的压力：

F＝G＝mg＝1 800 kg×10 N/kg＝1.8×104 N

接触面积：S＝600 cm2＝0.06 m2

压强：p＝＝＝3×105 Pa

(2)汽车沿水平路面匀速运动，牵引力等于阻力

F牵引＝f＝500 N，速度v＝72 km/h＝20 m/s

功率：P＝＝F牵引v＝500 N×20 m/s＝1×104 W

(3)体积：V＝6 L＝6×10－3 m3

汽油完全燃烧放出的热量：

Q放＝mq汽油＝ρVq汽油＝0.7×103 kg/m3×6×10－3 m3×4.6×107 J/kg＝1.932×108 J

牵引力做的功：W＝Pt＝1×104 W×1.5×3 600 s＝5.4×107 J

效率：η＝×100%＝×100%≈28%