Question

【題目】某新型汽車的質量為1500kg，靜止時輪胎與地面的總接觸面積為0.1m2 ． 某次車型測試中，汽車在一段平直公路上勻速行駛了6km，消耗汽油1kg，若行駛過程中受到的平均阻力是3000N，汽油的熱值是4.6×107J/kg，求在此次測試中：
（1）汽車靜止時對水平地面的壓強是多少？
（2）汽車牽引力做的功是多少？
（3）汽車發動機的效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：汽車受到的重力：

G=mg=1500kg×10N/kg=15000N；

則汽車靜止時對水平地面的壓力：

F=G=15000N，

汽車對水平地面的壓強：

p= = =1.5×105Pa；

答：汽車靜止時對水平地面的壓強是1.5×105Pa；

（2）解：因為汽車勻速行駛，

所以汽車受到的牽引力：F牽=f=3000N，

則汽車牽引力做的功：

W=F牽s=3000N×6000m=1.8×107J；

答：汽車牽引力做的功是1.8×107J；

（3）解：汽油完全燃燒放出的熱量：

Q放=m油q=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J，

汽車發動機的效率：

η= ×100%= ×100%≈39.1%．

答：汽車發動機的效率是39.1%．

【解析】（1）已知汽車的質量，利用G=mg可求其重力；靜止時汽車對水平地面的壓力等于重力，利用p= 求出汽車對水平地面的壓強；（2）已知汽車勻速行駛時受到的阻力，利用二力平衡得出牽引力大小；又知道汽車通過的路程，再利用W=Fs計算牽引力做的功；（3）已知汽油的質量和熱值，先利用Q放=mq求出汽油完全燃燒放出的熱量；然后利用η= ×100%求出發動機的效率．
【考點精析】認真審題，首先需要了解壓強的大小及其計算(壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）)，還要掌握功的計算(功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是�！� 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m)的相關知識才是答題的關鍵．