Question

【題目】為了凈化虎林市區(qū)空氣，環(huán)衛(wèi)工人每天清晨都駕駛灑水車(chē)對(duì)市區(qū)道路灑水（如右圖）。下表是某灑水車(chē)的相關(guān)數(shù)據(jù)。已知水的密度為1.0×103kg/m3，汽油的燃燒值為4.6×107J／kg，取g=10N/kg。請(qǐng)根據(jù)題意解答下列問(wèn)題：

空車(chē)質(zhì)量	水罐容積	裝滿(mǎn)水時(shí)車(chē)輪與地面的總接觸面積	額定功率
5t	4m3	0.6 m2	120kW

（1）若該灑水車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)是汽油機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)哪個(gè)沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？燃燒0.5kg汽油能產(chǎn)生多少熱量？

（2）該灑水車(chē)裝滿(mǎn)水時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少？

（3）該灑水車(chē)在水平路面上以額定功率勻速行駛5000m用時(shí)10min，試計(jì)算此過(guò)程汽車(chē)所受到的阻力大小。

Answer 1

【答案】（1）做功沖程 2.3×107J ；（2）1.5×105Pa；（3）f=F

【解析】(1)汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括：吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程；做功沖程是高溫高壓的燃?xì)鈱?duì)活塞做功完成的，是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程。燃燒0.5kg汽油產(chǎn)生的熱量：Q＝m汽油q＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J；(2)由ρ＝可知,裝滿(mǎn)水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×4m3＝4×103kg，汽車(chē)和水的總重：G總＝G車(chē)+G水＝(m車(chē)+m水)g＝(5×103kg+4×103kg)×10N/kg＝9×104N，該灑水車(chē)裝滿(mǎn)水時(shí)對(duì)地面的壓力：F＝G總＝9×104N；該灑水車(chē)裝滿(mǎn)水時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)：p＝＝1.5×105Pa；(3)灑水車(chē)行駛5000m用時(shí)10min，則行駛速度：v＝＝253m/s，由P＝ Fv可得牽引力：F＝ ＝1.44×104N，因?yàn)闉⑺��?chē)勻速行駛,所以受到的阻力：f＝F＝1.44×104N.