Question

【題目】小明的爸爸新買了一輛小汽車，如圖所示，小明坐著這輛汽車勻速行駛144km，用時(shí)2h，消耗汽油9kg，其發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為23kW．請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解答下列問(wèn)題．（汽油的熱值為4.6×107J/kg）

（1）汽車勻速行駛時(shí)所受的牽引力是多大？

（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？

（3）觀察小汽車的外型，判斷小汽車在水平路面高速行駛和靜止時(shí)，對(duì)地面壓力哪一個(gè)大？為什么？

Answer 1

【答案】（1）1.656×108J（2）1150N（3）根據(jù)汽車的形狀，當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，汽車上方的空氣流速大于下方的空氣流速，所以上方的氣壓小于下方的氣壓，因此行駛時(shí)，對(duì)地面的壓力將減小．靜止時(shí)對(duì)地面的壓力大．

【解析】（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為23kW=2.3×104W，工作時(shí)間t=2h=7200s，
由得，發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：W=Pt=2.3×104W×7200s=1.656×108J，
汽車勻速行駛的距離s=144km=1.44×105m，
由W=Fs得，汽車所受的牽引力： ；
（2）汽油完全燃燒釋放的能量：Q=mq=9kg×4.6×107J/kg=4.14×108J；
則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率： ；
（3）靜止時(shí)對(duì)路面的壓力大；因?yàn)楦咚傩旭倳r(shí)，汽車上表面的空氣流速大，上方的空氣對(duì)汽車的壓強(qiáng)小，使汽車受到一個(gè)向上托起的力．
答：（1）汽車勻速行駛時(shí)所受的牽引力是1150N；（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是40%；（3）靜止時(shí)對(duì)路面的壓力大；因?yàn)楦咚傩旭倳r(shí)，汽車上表面的空氣流速大，上方的空氣對(duì)汽車的壓強(qiáng)小，使汽車受到一個(gè)向上托起的力．