Question

（2012?建鄴區(qū)二模）我國自行研發(fā)的純電動中巴車的質(zhì)量為2×10³kg，4個(gè)輪胎與路面接觸的總面積為0.2m²，當(dāng)它以30m/s的速度沿水平路面勻速行駛時(shí)的輸出功率72kW．（g取10N/kg）
（1）靜止時(shí)中巴車對水平路面的壓強(qiáng)有多大？
（2）當(dāng)此車以30m/s勻速行駛時(shí)，牽引力是多少？
（3）若此中巴車改用效率為30%的汽油機(jī)作動力，以72kW的輸出功率行駛10min，要完全燃燒多少kg的汽油？（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）已知中巴車的質(zhì)量約為2000kg，g取10N/kg，利用公式G=mg代入數(shù)值就可以計(jì)算出中巴車的重力；
已知中巴車靜止時(shí)輪胎與路面接觸的總面積約0.2m²，又因?yàn)橹邪蛙囀艿降膲毫Φ扔谒�的重力，利用公式P=

F

S

就可以計(jì)算出中巴車對路面的壓強(qiáng)；
（2）已知中巴車的速度是30m/s，勻速行駛時(shí)的輸出功率約是72kW，利用公式P=

W

t

=FV的變形就可以計(jì)算出牽引力；
（3）已知輸出功率是72kW，行駛時(shí)間是10min，可利用W=Pt計(jì)算出功，根據(jù)此中巴車改用效率為30%的汽油機(jī)作動力求出Q，最后利用Q=mq計(jì)算出汽油的體積．

解答：解：（1）G=mg=2000kg×10N/kg=2×10⁴N；F=G=2×10⁴N；
P=

F

S

=

2×104N

0.2m2

=1×10⁵Pa；
（2）P=72kW=72000W；
由P=

W

t

=Fv得：F=

P

v

=

72000W

30m/s

=2400N．
（3）P=72kW=72000W，t=10min=600s；
由P=

W

t

得：
W=Pt=72000W×600s=4.32×10⁷J；
因?yàn)榇酥邪蛙嚫挠眯�率�?0%的汽油機(jī)作動力，即Q=

W

30%

=

4.32×107J

30%

=1.44×10⁸J；
由Q=mq得：
m=

Q

q

=

1.44×108J

4.6×107J/kg

≈3.1kg．
答：（1）靜止時(shí)中巴車對路面的壓強(qiáng)是1×10⁵Pa；
（2）當(dāng)此車以30m/s勻速行駛時(shí)，牽引力是2400N；
（3）要完全燃燒約3.1kg的汽油．

點(diǎn)評：本題的綜合性強(qiáng)，涉及到重力、壓強(qiáng)、牽引力、熱值的有關(guān)計(jì)算，做題時(shí)要熟練掌握相關(guān)的公式，找出題干中隱含的等量關(guān)系，最后代入數(shù)值計(jì)算．