Question

【題目】我市正在爭創全國文明城市，各單位都加大了“創城”工作的力度。為了凈化市區空氣，環衛工人每天清晨都駕駛灑水車對市區道路灑水（如圖）．下表是某灑水車的相關數據。已知水的密度為1.0×103kg/m3，汽油的燃燒值為4.6×107J/kg，g取10N/kg．請根據題意回答下列問題：

（1）若該灑水車的發動機是汽油發動機，發動機工作時哪個沖程將內能轉化為機械能？燃燒0.5kg汽油能產生多少熱量？

（2）該灑水車裝滿水時對地面的壓強為多少？

（3）若水罐內有一漂浮的物體浸沒在水中的體積為1.0×10﹣3m3，則該物體受到的浮力為多大？

（4）該灑水車在水平路面上以額定功率勻速行駛5 000m用時10min，試計算此過程汽車所受到的阻力大小。

Answer 1

【答案】（1）發動機工作時做功沖程將內能轉化為機械能； 2.3×107J；（2）1.5×105Pa；（3）10N；（4）1.44×104N

【解析】

(1)做功沖程是高溫高壓的燃氣對活塞做功完成的，是將內能轉化為機械能的過程。燃燒0.5kg汽油產生的熱量：Q＝m汽油q＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J；(2)由ρ＝可知,裝滿水的質量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×4m3＝4×103kg，汽車和水的總重：G總＝G車+G水＝(m車+m水)g＝(5×103kg+4×103kg)×10N/kg＝9×104N，該灑水車裝滿水時對地面的壓力：F＝G總＝9×104N；該灑水車裝滿水時對地面的壓強：p＝＝1.5×105Pa；(3)該物體受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×103m3＝10N，(4)灑水車行駛5000m用時10min，則行駛速度：v＝st＝5000m10×60s＝253m/s，由P＝＝Fv可得牽引力：F＝ ＝1.44×104N，因為灑水車勻速行駛,所以受到的阻力：f＝F＝1.44×104N.