Question

【題目】某新型四輪沙灘卡丁車，其滿載時的質量為600 kg，車輪與沙灘接觸總面積為2 000 cm2，該四輪卡丁車滿載時在水平沙灘上做勻速直線運動，10 min行駛了6 km，卡丁車的牽引力為2.3×103 N.

(1)當卡丁車滿載并靜止在水平沙灘上時，它對沙灘的壓強為多大？(g取10 N/kg)

(2)該卡丁車行駛的功率為多少？

(3)若該卡丁車以汽油為燃料，在這次行駛中需要燃燒1.2 kg的汽油．求汽油完全燃燒產生的熱量轉化為卡丁車機械能的效率是多少？(q汽油＝4.6×107 J/kg)

Answer 1

【答案】(1) 3×104 Pa　(2) 2.3×104 W (3) 25%

【解析】由題意知卡丁車滿載時的質量，利用G=mg求其重力，G=mg=600kg×10N/kg=6000N，

卡丁車滿載時對地面的壓力等于其重力，即F=G=6000N，又知車輪與沙灘接觸總面積為2 000 cm2，根據壓強公式p=求卡丁車滿載時對地面的壓強，p===3×104Pa；根據公式W=Fs求出牽引力做的功，W=Fs=2.3×103N×6000m=1.38×107J，利用功率公式P=計算功率P===2.3×104W；牽引力做的功就是完全燃燒產生熱量轉化的機械能，W=Fs=2.3×103N×6000m=1.38×107J用燃料燃燒放熱公式Q放=mq求汽油完全燃燒產生的熱量，Q放=mq=1.2kg×4.6×107J/kg=5.52×107J，汽油完全燃燒產生的熱量轉化為卡丁車機械能的效率：η=×100%=×100%=25%．