3.隨著居民生活水平的不斷提高,家用轎車越來越多地走進(jìn)了普通百姓人家.下表為某型家用轎車的有關(guān)數(shù)據(jù):
家用轎車的總質(zhì)量1200kg家用轎車的額定功率30kW
每個(gè)輪胎與地面的接觸面積0.02m2油箱的容積55L
(1)該家用轎車靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大?
(2)若該家用轎車在額定功率下以72km/h的速度勻速行駛在平直的公路上,則該車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是多少?
(3)該家用轎車仍以72km/h的速度勻速行駛10min,消耗汽油1.3kg,該車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少?(假設(shè)汽油完全燃燒,汽油熱值q=4.6×107J/kg,結(jié)果保留一位小數(shù))

分析 (1)該汽車靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓力和自身的重力相等,根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)地面的壓強(qiáng);
(2)根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力;
(3)根據(jù)W=Pt求出汽車以額定功率勻速直線行駛10min牽引力所做的功,再利用Q=mq可求出完全燃燒1.3kg汽油放出熱量,最后用η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$求出汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率.

解答 解:(1)該汽車靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓力:
F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N,
對(duì)地面的壓強(qiáng):
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.2×1{0}^{4}N}{4×0.02{m}^{2}}$=1.5×105Pa;
(2)行駛速度v=72km/h=20m/s,
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得:
該車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力:
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{30000W}{20m/s}$=1500N;
(3)汽車以額定功率勻速直線行駛10min牽引力所做的功:
W=Pt=30×103W×10×60s=1.8×107J,
完全燃燒1.3kg汽油放出熱量:
Q=m′q=1.3kg×4.6×107J/kg=5.98×107J,
該車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是:
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.8×1{0}^{7}J}{5.98×1{0}^{7}J}$×100%≈30.1%.
答:(1)該家用轎車靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.5×105Pa;
(2)該車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是1500N;
(3)該車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是30.1%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)、功率、熱量、效率的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活應(yīng)用.

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A.B.C.D.

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A.電壓表示數(shù)變化了12VB.電流表示數(shù)變化了1.2A
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