Question

【題目】如圖，一輛大鼻子校車在水平路面上行駛，車和人的總質(zhì)量為8000kg，輪胎與地面的總接觸面積為0.32m2。（g＝10N/kg）

（1）求校車對路面的壓強。

（2）校車以36km/h的速度勻速行駛時，柴油發(fā)動機的輸出功率為50kW。求此時校車受到的阻力。

（3）如果校車行駛過程中，司機控制發(fā)動機的輸出功率為25kW，并保持此功率不變繼續(xù)行駛10min。這段時間內(nèi)柴油燃燒釋放能量的30%轉(zhuǎn)化為有用的機械能。柴油的熱值為4×107J/kg，求這段時間內(nèi)消耗多少kg柴油？

Answer 1

【答案】（1）2.5×105Pa；（2）5×103N；（3）1.25kg

【解析】

(1) 校車對路面的壓力F為

F=G=mg=8000kg×10N/kg=8×104N

校車對路面的壓強

p===2.5×105Pa

(2) 校車的速度

v=36km/h=10m/s

校車的牽引力F為

F===5×103N

因為校車勻速行駛，所以阻力等于牽引力，即

f=F=5×103N

(3)發(fā)動機的輸出功率為25kW，并保持此功率不變繼續(xù)行駛10min發(fā)動機做的功為

W=Pt=25×103W×600s=1.5×107J

這段時間內(nèi)柴油燃燒釋放的能量為

Q===5×107J

這段時間內(nèi)消耗柴油質(zhì)量為

m===1.25kg

答：(1)校車對路面的壓強為2.5×105Pa；

(2)校車以36km/h的速度勻速行駛時，柴油發(fā)動機的輸出功率為50kW，此時校車受到的阻力為5×103N；

(3)這段時間內(nèi)消耗柴油質(zhì)量為1.25kg。