如图所示的汽车总质量为1150kg,以72km/h的速度匀速行驶10km,若汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍,每个轮胎与路面的接触面积为0.05m2.(g=10N/kg)求:
(1)汽车对路面压强为多少?
(2)汽车行驶过程中克服阻力做了多少功?其功率为多少?
(3)若该汽车热机的效率为25%,如果不考虑热机其他的能量损失,汽油热值为4.6×107J/kg,则该汽车行驶10km过程中需要的汽油质量为多少千克?
解:
(1)汽车总质量为1150kg,对地面的压力:
F=G=mg=1150kg×10N/kg=11500N;
每个轮胎与路面的接触面积为0.05m2,四个轮胎与地面的接触总面积:
S=0.05m2×4=0.2m2;
汽车对路面压强:
P==57500Pa
(2)汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍,
即f=G×0.1=1150N,
匀速行驶的距离S=10km=10000m,
∴克服阻力做功:
W=fS=FS=1150N×10000m=1.15×107J
功率:
P=2.3×104W.
(3)汽车行驶过程中克服阻力做了1.15×107J的功,汽车热机的效率为25%,
由得需要燃烧汽油产生的热量:
因此需要汽油的质量: