Question

我国自行研发的纯电动中巴车的质量为2×10³kg，4个轮胎与路面接触的总面积为0.2m²，当它以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率72kW．（g取10N/kg）（1）静止时中巴车对水平路面的压强有多大？（2）当此车以30m/s匀速行驶时，牵引力是多少？（3）若此中巴车改用效率为30%的汽油机作动力，以72kW的输出功率行驶10min，要完全燃烧多少kg的汽油？（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）

 

Answer 1

【答案】

（1）10⁵Pa（2）2400N（3）约3.1kg

【解析】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；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=F/S 就可以计算出中巴车对路面的压强；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=W /t =FV的变形就可以计算出牵引力；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30%的汽油机作动力求出Q，最后利用Q=mq计算出汽油的体积．（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；

因为此中巴车改用效率为30%的汽油机作动力，即Q=W /30% =4.32×10⁷J /30% =1.44×10⁸J；

由Q=Vq得：

V=Q /q =1.44×10⁸J/ 4.6×10⁷J/kg ≈3.1kg．