Question

【題目】如圖所示是利用5G網絡實現遠程駕駛的汽車，其質量為1.5t，車輪與地面接觸的總面積為750cm2，該車在水平路面上勻速直線行駛13.8km，用時10min，消耗汽油2kg，這一過程中汽車發動機的輸出功率為46kW．求：（汽油熱值為q汽＝4.6×107J/kg，g取10N/kg）

（1）汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓強。

（2）在這一過程中汽車受到的阻力。

（3）在這一過程中汽車發動機的效率。

Answer 1

【答案】（1）2×105Pa（2）2000N（3）30%

【解析】

(1)該汽車靜止在水平路面上時，對路面的壓力：

F壓＝G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，

對路面的壓強：

；

(2)汽車行駛的速度：

，

根據P =Fv可得汽車的牽引力：

，

因汽車勻速行駛時受到的阻力和牽引力是一對平衡力，大小相等，所以，阻力

f＝F′＝2000N；

(3)牽引力做的有用功：

W有用＝Fs＝2000N×13.8×103m＝2.76×107J，

汽油完全燃燒放出的熱量：

Q放＝mq＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×108J，

這段時間內該發動機所做的有用功：

。

答：(1)汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓強2×105Pa；

(2)在這一過程中汽車受到的阻力2000N；

(3)在這一過程中汽車發動機的效率為30%。