问题 问答题

“五•一”期间,爸爸开车带着李兵从安阳市区出发沿安林高速到林州“红旗街”旅游,汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8×103kg,车轮与地面的总接触面积为0.09m2,当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时,汽车发动机牵引力为1000N,效率为30%,汽油的热值为4.6×107 J/kg(假设汽油完全燃烧,g取10N/kg).求:

(1)汽车静止时对路面的压强.

(2)汽车以90km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率.

(3)若汽车按照这种方式行驶,这次旅行全程往返250km,牵引力做的功是多少?李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg?

答案

(1)汽车对地面的压力为

F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N

汽车对地面的压强为

P=

F
S
=
1.8×104N 
0.09m2
=2×105Pa 

(2)

汽车行驶的速度为

v=90km/h=25m/s

汽车牵引力的功率为

P=Fv=1000N×25m/s=2.5×104W

(3)

汽车牵引力所做的功为

W=FS=1000N×2.5×105m=2.5×108J  

行驶过程中需要的热量为Q=

W
η
=
2.5×108J 
30%
=8.3×108J

需要汽油

m=

Q
q
=
8.3×108J 
4.6×107J∕kg 
≈18kg

答:

(1)汽车静止时对路面的压强2×105Pa;

(2)汽车牵引力的功率为2.5×104W;

(3)需要至少加18kg汽油.

选择题
单项选择题 A1型题