Question

如圖所示，總質(zhì)量為1500kg的小汽車每條輪胎與地面的接觸面積為0.03m²，該車以72km/h的速度由小明家沿水平直路行駛到學(xué)校用了0.5h．已知汽車在行駛過程中受到的阻力為750N，g=10N/kg．求：

（1）汽車對水平地面的壓強；

（2）在此過程中汽車牽引力做的功；

（3）若在此過程中汽車消耗了2kg汽油，汽油的熱值為4.5×10⁷J/kg，則汽車對燃料的利用效率多大．

 

Answer 1

 解：（1）汽車的重力G=mg=1.5×10³kg×10N/kg=1.5×10⁴N；

汽車靜止在水平地面上時對地面的壓力F_壓=G=1.5×10⁴N；

地面的受力面積S=0.03m²×4=0.12m²；

汽車對水平地面的壓強P===1.25×10⁵Pa；

答：汽車對地面的壓強為1.25×10⁵Pa；

（2）汽車在1min內(nèi)通過的路程S=Vt=72km/h×0.5h=36km；

汽車運動時的阻力f=1.5×10⁴N×0.05=750N；

因為汽車做勻速直線運動，勻速直線運動是一種平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小是相等的，所以：牽引力F=f=750N；

汽車牽引力在0.5h內(nèi)做的功W=FS=750N×36000m=2.7×10⁷J；

答：汽車牽引力在0.5h內(nèi)做的功是2.7×10⁷J；

（3）汽油完全燃燒釋放的能量Q=qm=4.5×10⁷J/kg×2kg=9×10⁷J；

汽車能量的利用率η==×100%=30%；

答：汽車的能量利用率為30%．