题目

某汽车质量为1.6×10^7kg,每个轮子与地面的接触面积为0.02㎡,当它以60km/h的速度在平直路面上匀速行驶时
受到的阻力为600N,每行驶100km消耗汽油量为8L,完全燃烧1L汽油释放的能量为3.2×10^7J,求：1）汽车静止时对路面的压强；2）汽车以60km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率；3）汽车以60km/h的速度匀速行驶时,汽车的效率.
(g取10N/kg)
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提问时间：2021-03-03

答案

汽车是我们熟悉的交通工具,它给我们的生活提供了便利,促进力社会经济的发展.某型号四轮汽车质量为1.6×10的三次方kg,每个轮子与地面的接触面积为0.02平方米,当它以60km/h的速度在平直的公路上匀速行驶时,受到的阻力为600N,每行驶100km消耗汽油量为8L.
汽油的热值为3.7×10的七次方J/L,取g=10N/kg
（1）汽车静止时对路面的压强
P=F/S=mg/S=(1.6*10^3kg*10N/kg)/(4*0.02)=2*10^5Pa
（2）汽车以60km/h的速度匀速行驶时,牵引力做的功率
匀速行驶时,牵引力等于阻力F=f=600N
速度为V=60km/h=6*10^4m/(3600s)
所以,牵引力功率P=F*V=600N*6*10^4m/(3600s)=10^4w
（3）汽车以60km/h的速度匀速行驶时,汽车的热机效率
行驶100km=10^5m牵引力做功W=F*S=600N*10^5m=6*10^7J
消耗的汽油产生的能量为8L*3.7*10^7J/L=2.96*10^8J
所以,汽车的热机效率为η=(6*10^7J/2.96*10^8J)*100%≈20.3%.