Question

【題目】如圖所示為一款雪地摩托車，空車質量為90kg。求：（燃油的熱值取q＝4.0×107J/kg，g取10N/kg）

（1）雪地車載著質量為50kg的人靜止在水平地面上，雪地車與地面接觸的總面積為20dm2，雪地車對地面的壓強是多少？

（2）雪地車以36km/h的速度在水平地面勻速直線行駛，輸出功率為8kW，則雪地車所受阻力是多少？

（3）若雪地車以8kW的輸出功率行駛2h，消耗了3.6kg燃油，則雪地車發動機的效率是多少？

Answer 1

【答案】(1)7×103Pa；(2)800N；(3)40%。

【解析】

(1)空車質量為90kg，雪地車載著質量為50kg的人靜止在水平地面上，總質量

m＝90kg+50kg＝140kg，

靜止時對水平地面的壓力：

F＝G＝mg＝140kg×10N/kg＝1400N，

靜止時對水平地面的壓強：

p＝＝7×103Pa；

(2)該雪地車以36km/h的速度勻速行駛：

v＝36km/h＝36×m/s＝10m/s，

根據P＝＝Fv可得，所受阻力：

f＝F牽＝＝800N；

(3)該車以8kW的輸出功率行駛2h所做的功：

W＝Pt′＝8×103W×2×3600s＝5.76×107J，

汽油完全燃燒放出的熱量：

Q放＝mq＝3.6kg×4×107J/kg＝1.44×108J，

則雪地車發動機的效率：

η＝＝40%。

答：(1)雪地車載著質量為50kg的人靜止在水平地面上，雪地車與地面接觸的總面積為20dm2，雪地車對地面的壓強是7×103Pa；

(2)雪地車以36km/h的速度在水平地面勻速直線行駛，輸出功率為8kW，則雪地車所受阻力是800N；

(3)若雪地車以8kW的輸出功率行駛2h，消耗了3.6kg燃油，則雪地車發動機的效率是40%。