Question

隨著湛江經濟水平的不斷提高，小汽車越來越多地走進了我市普通百姓人家．如表為東東同學家小汽車的有關數據：

小汽車的總質量1600kg	小汽車的額定功率30kW
每個輪胎與地面的接觸面積0.02m2	100km耗油量8L
水箱容量2.5L	汽油的密度0.71×103kg/m3

求：
（1）水箱最多能裝水的質量是多少千克？
（2）該小汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓強是多大？
（3）假若該小汽車在水平路面上以額定功率勻速直線行駛10min，消耗汽油1.3kg，小汽車發(fā)動機的效率為多少？（汽油的熱值為4.6×107 J/kg，g=10N/kg）

Answer 1

解：（1）水箱容量V=2.5L=2.5×10-3m3，則水箱最多能裝水的質量是：
m=ρv=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg                           ………（2分）
（2）汽車靜止時對地面的壓力   F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N  ………（1分）
汽車靜止時對地面的壓強P= F/S =1.6×104N /4×0.02m2=2×105Pa         ………（2分）
（3）小汽車以額定功率勻速直線行駛10min牽引力所做的功
W=Pt=3×104W×10×60s=1.8×107J                                        ………（1分）
完全燃燒1.3kg汽油放出熱量
Q放=mq=1.3kg×4.6×107J/kg=5.98×107J                                  ………（1分）
小汽車發(fā)動機的效率為：
η= W/ Q放= 1.8×107J/5.98×107J=30%．                               ………（2分）
 答：（1）水箱最多能裝水的質量是2.5kg；
（2）汽車靜止時對地面的壓強為2×105Pa；
（3）汽車發(fā)動機的效率為30%．