Question

【題目】新型四輪沙灘卡丁車，其滿載時的質(zhì)量為600kg，車輪與沙灘接觸總面積為2000cm2 ． 該四輪卡丁車滿載時在水平沙灘上做勻速直線運動，10min行駛了6km，卡丁車的牽引力為2.3×103N．
（1）當卡丁車滿載并靜止在水平沙灘上時，它對沙灘的壓強為多大？
（2）該卡丁車行駛的功率為多少？
（3）若該卡丁車以汽油為燃料，在這次行駛中需要燃燒1.2kg的汽油．求汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為卡丁車機械能的效率是多少？（q汽油=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】
（1）解：卡丁車滿載時的重力：

G=mg=600kg×10N/kg=6000N，

卡丁車滿載時對地面的壓力：

F=G=6000N，

受力面積S=2000cm2=0.2m2，

卡丁車滿載時對地面的壓強：

p= = =3×104Pa；

（2）解：牽引力做的功：

W=Fs=2.3×103N×6000m=1.38×107J，

該卡丁車行駛的功率：

P= = =2.3×104W；

（3）解：完全燃燒汽油放出的熱量：

Q放=mq=1.2kg×4.6×107J/kg=5.52×107J，

汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為卡丁車機械能的效率：

η= ×100%= ×100%=25%．

【解析】（1）知道卡丁車滿載時的質(zhì)量，利用G=mg求其重力，卡丁車滿載時對地面的壓力等于其重力，知道受力面積，利用p= 求卡丁車滿載時對地面的壓強；（2）利用W=Fs求出牽引力做的功，再利用P= 計算功率；（3）牽引力做的功，即汽油完全燃燒產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)化的機械能，利用Q放=mq求汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量，再根據(jù)η= 求汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為卡丁車機械能的效率．
【考點精析】利用壓強的大小及其計算和功率的計算與測量對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．