Question

15．現(xiàn)有一款國產(chǎn)新能源電動轎車（如圖所示），它因低能耗、無污染等優(yōu)點(diǎn)倍受人們的青睞，表中是這款車的部分技術(shù)參數(shù)．（g取10N/kg，q_汽油=4.6×10⁷J/kg）
（1）空車靜止時與水平地面的總接觸面積為1×10³cm²，此時它對地面的壓強(qiáng)多大？
（2）在平直公路上進(jìn)行性能測試時，汽車一直保持最大輸出功率并以40m/s的速度勻速行駛2km，該車在這次測試過程中克服阻力做了多少功？
（3）若該車百公里消耗的電能由完全燃燒汽油來獲得，只相當(dāng)于完全燃燒多少千克的汽油？（結(jié)果保留一位小數(shù)）

續(xù)航里程	200km
百公里耗電	6×107J
空車質(zhì)量	1.8t
最大輸出功率	160kW

Answer 1

分析 （1）求出空車對水平地面的壓力，利用p=$\frac{F}{S}$計(jì)算壓強(qiáng)；
（2）利用v=$\frac{s}{t}$求出行駛的時間，利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算克服阻力做的功；
（3）利用Q=mq計(jì)算汽油的質(zhì)量．

解答 解：（1）空車的重力：
G=mg=1.8×10³kg×10N/kg=1.8×10⁴N，
空車對水平地面的壓力F=G=1.8×10⁴N，
對地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.8×1{0}^{4}N}{0.1{m}^{2}}$=1.8×10⁵Pa；
（2）由v=$\frac{s}{t}$可得，轎車行駛的時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{2000m}{40m/s}$=50s，
由P=$\frac{W}{t}$可得，克服摩擦力所做的功：
W=Pt=1.6×10⁵W×50s=8×10⁶J；
（3）由題意知，Q_放=W=6×10⁷J，
根據(jù)Q=mq可得，汽油的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{{q}_{汽油}}$=$\frac{6×1{0}^{7}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈1.3kg．
答：（1）空車靜止時與水平地面的總接觸面積為1×10³cm²，此時它對地面的壓強(qiáng)為1.8×10⁵Pa；
（2）該車在這次測試過程中克服阻力做功8×10⁶J；
（3）若該車百公里消耗的電能由完全燃燒汽油來獲得，只相當(dāng)于完全燃燒1.3kg的汽油．

點(diǎn)評 此題為熱學(xué)和力學(xué)綜合題，主要考查壓強(qiáng)大小的計(jì)算、功的計(jì)算和熱量的計(jì)算，關(guān)鍵是壓強(qiáng)、功、功率和放熱公式的靈活運(yùn)用，解答過程中應(yīng)注意單位換算．