Question

我国自行研发的纯电动中巴车的质量约为2000kg，平直路面上静止时轮胎与路面接触的总面积约为0.2m²，以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约72kW，g取10N/kg．

（1）中巴车所受的重力是多少？

（2）静止在平直路面时中巴车对路面的压强是多少？

（3）中巴车以30m/s匀速行驶时，所受阻力是多少？

（4）中巴车改用汽油机作动力，汽油发动机效率为20%．以72kW的输出功率行驶1h，至少要燃烧多少kg汽油？（汽油的热值为4.5×10⁷J/kg）

Answer

（1）中巴车所受的重力是2×104N；

（2）静止在平直路面时中巴车对路面的压强是1×105Pa；

（3）中巴车以30m/s匀速行驶时，所受阻力是2400N；

（4）至少要燃烧多少28.8kg汽油．

【解析】

试题分析：（1）已知中巴车的质量约为2000kg，g取10N/kg，利用公式G=mg代入数值就可以计算出中巴车的重力；

（2）已知中巴车静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m2，又因为中巴车受到的压力等于它的重力，利用公式p=就可以计算出中巴车对路面的压强；

（3）已知中巴车的速度是30m/s，匀速行驶时的输出功率约是72kW，利用公式P==Fv的变形就可以计算出牵引力，再利用二力平衡的知识可知中巴车匀速行驶牵引力等于阻力，就可以求出中巴车所受阻力；

（4）已知输出功率是72kW，行驶时间是10min，可利用W=Pt计算出功，根据此中巴车改用效率为20%的汽油机作动力求出Q，最后利用Q=mq计算出汽油的质量．

（1）中巴车所受的重力：

G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N；

（2）中巴车对路面的压力：

F=G=2×104N；

中巴车对路面的压强：

p===1×105Pa；

（3）P=72kW=72000W，

由P==Fv得：F===2400N；

由中巴车匀速行驶可知，中巴车受到的阻力等于牵引力即f=F=2400N；

（4）P=72kW=72000W，t=1h=3600s；

由P= 得：W=Pt=72000W×3600s=2.592×108J；

因为此中巴车改用效率为20%的汽油机作动力，即Q===1.296×109J，

由Q=mq得：m===28.8kg．

考点：重力的计算；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；燃料的热值