解题思路:(1)汽车静止时对路面的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,再利用p=[F/S]求出对路面的压强;
(2)已知行驶的路程和所用的时间,根据速度公式可求行驶的速度;
(3)已知功率和速度,根据公式P=[W/t]=[Fs/t]=Fv可求牵引力的大小;
(4)根据公式W=Pt可求汽车行驶过程所做的功,根据密度公式求出燃油的质量,再根据Q=mq求出燃油完全燃烧放出热量,二者之比就等于汽车发动机的效率.
(1)汽车静止时对路面的压力:
F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N,
汽车对地面压强:
p=[F/S]=
1.8×104N
4×20×10−4m2=2.25×106Pa;
(2)汽车行驶速度:
v=[s/t]=[225km/2.5h]=90km/h=25m/s;
(3)根据P=[W/t]=[Fs/t]=Fv可得:
汽车牵引力F=[P/v]=
20×103W
25m/s=800N;
(4)汽车行驶过程所做的功:
W=Pt=20×103W×2.5×3600s=1.8×108J,
根据ρ=[m/V]可得:
消耗的燃油的质量m=ρV=0.8×103kg/m3×20×10-3m3=16kg,
燃油完全燃烧放出热量:
Q=mq=4.5×107J/kg×16kg=7.2×108J,
汽车发动机的效率是:
η=[W/Q]×100%=
1.8×108J
7.2×108J×100%=25%.
答:(1)汽车静止时对路面的压强为2.25×106Pa;
(2)汽车行驶速度是25m/s;
(3)汽车行驶过程的牵引力是800N;
(4)汽车发动机的效率是25%.
点评:
本题考点: 压强的大小及其计算;变速运动与平均速度;功率计算公式的应用;热机的效率.
考点点评: 本题是一道综合计算题,考查的知识点较多,有重力的计算公式、压强的计算公式、功的计算公式、功率的计算公式、机械效率的计算公式以及有关热值的计算等.解题时要注意各知识点的综合应用.