【題目】我國自行研發(fā)的純電動中巴車的質(zhì)量約為2000kg,平直路面上靜止時輪胎與路面接觸的總面積約為0.2m2,以30m/s的速度沿水平路面勻速行駛時的輸出功率約72kW,g取10N/kg.

(1)中巴車所受的重力是多少?

(2)靜止在平直路面時中巴車對路面的壓強(qiáng)是多少?

(3)中巴車以30m/s勻速行駛時,所受阻力是多少?

(4)中巴車改用汽油機(jī)作動力,汽油發(fā)動機(jī)效率為20%.以72kW的輸出功率行駛1h,至少要燃燒多少kg汽油?(汽油的熱值為4.5×107J/kg)

【答案】1)中巴車所受的重力是2×104N;

(2)靜止在平直路面時中巴車對路面的壓強(qiáng)是1×105Pa;

(3)中巴車以30m/s勻速行駛時,所受阻力是2400N;

(4)至少要燃燒多少28.8kg汽油.

【解析】

試題分析:(1)已知中巴車的質(zhì)量約為2000kg,g取10N/kg,利用公式G=mg代入數(shù)值就可以計算出中巴車的重力;

(2)已知中巴車靜止時輪胎與路面接觸的總面積約0.2m2,又因為中巴車受到的壓力等于它的重力,利用公式p=就可以計算出中巴車對路面的壓強(qiáng);

(3)已知中巴車的速度是30m/s,勻速行駛時的輸出功率約是72kW,利用公式P==Fv的變形就可以計算出牽引力,再利用二力平衡的知識可知中巴車勻速行駛牽引力等于阻力,就可以求出中巴車所受阻力;

(4)已知輸出功率是72kW,行駛時間是10min,可利用W=Pt計算出功,根據(jù)此中巴車改用效率為20%的汽油機(jī)作動力求出Q,最后利用Q=mq計算出汽油的質(zhì)量.

(1)中巴車所受的重力:

G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N;

(2)中巴車對路面的壓力:

F=G=2×104N;

中巴車對路面的壓強(qiáng):

p===1×105Pa;

(3)P=72kW=72000W,

由P==Fv得:F===2400N;

由中巴車勻速行駛可知,中巴車受到的阻力等于牽引力即f=F=2400N;

(4)P=72kW=72000W,t=1h=3600s;

由P= 得:W=Pt=72000W×3600s=2.592×108J;

因為此中巴車改用效率為20%的汽油機(jī)作動力,即Q===1.296×109J,

由Q=mq得:m===28.8kg.

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(2)為了驗證猜想二,應(yīng)選用兩根編號分別為的琴弦進(jìn)行實驗.
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