问题 问答题

下表是某四轮轿车的部分数据,图是该轿车发动机的能量流向图.

(1)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多大?

(2)若该小汽车行驶100km.则需耗油多kg?(1L=10-3m3

(3)假若该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶,请计算该车10min内牵引力所做的功.

小汽车的质量700kg小汽车的额定功率60kW
每个轮胎与地面的接触面积500cm2100km耗油量10L
汽油的密度0.71×103kg/m3汽油的价格5.0元/L
(4)请依据图中提供的信息,计算该汽车发动机的效率.为提高该类汽车发动机的效率,请提出一种合理的设想.

答案

(1)小汽车对地面的压力:F=G=mg=700kg×10N/kg=7×103N

小汽车对地面的压强:P=

F
S
=
103N
4×500×10-4m2
=3.5×104Pa

(2)汽车行驶100km耗油:m=ρV=0.71×103kg/m3×10×10-3m3=7.1kg

(3)牵引力所做的功:W=pt=60×103W×10×60s=3.6×107J

(4)η=

W有用
W
=
6.0×108J
3.0×109J
=20%;

降低尾气的温度,减少气缸散热损失的能量,减小发动机机械本身的摩擦等(其他合理答案均可给分)

答:(1)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是3.5×104Pa.

(2)若该小汽车行驶100km.则需耗油7.1kg.

(3)车10min内牵引力所做的功是3.6×107J.

(4)该汽车发动机的效率为20%,提高该类汽车发动机的效率,可降低尾气的温度,减少气缸散热损失的能量,减小发动机机械本身的摩擦等.

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