Question

【題目】新型四輪沙灘卡丁車(chē)，其滿(mǎn)載時(shí)的質(zhì)量為600kg，車(chē)輪與沙灘接觸總面積為2000cm2 ． 該四輪卡丁車(chē)滿(mǎn)載時(shí)在水平沙灘上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，10min行駛了6km，卡丁車(chē)的牽引力為2.3×103N．
（1）當(dāng)卡丁車(chē)滿(mǎn)載并靜止在水平沙灘上時(shí)，它對(duì)沙灘的壓強(qiáng)為多大？
（2）該卡丁車(chē)行駛的功率為多少？
（3）若該卡丁車(chē)以汽油為燃料，在這次行駛中需要燃燒1.2kg的汽油．求汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為卡丁車(chē)機(jī)械能的效率是多少？（q汽油=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】
（1）解：卡丁車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的重力：

G=mg=600kg×10N/kg=6000N，

卡丁車(chē)滿(mǎn)載時(shí)對(duì)地面的壓力：

F=G=6000N，

受力面積S=2000cm2=0.2m2，

卡丁車(chē)滿(mǎn)載時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)：

p= = =3×104Pa；

（2）解：牽引力做的功：

W=Fs=2.3×103N×6000m=1.38×107J，

該卡丁車(chē)行駛的功率：

P= = =2.3×104W；

（3）解：完全燃燒汽油放出的熱量：

Q放=mq=1.2kg×4.6×107J/kg=5.52×107J，

汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為卡丁車(chē)機(jī)械能的效率：

η= ×100%= ×100%=25%．

【解析】（1）知道卡丁車(chē)滿(mǎn)載時(shí)的質(zhì)量，利用G=mg求其重力，卡丁車(chē)滿(mǎn)載時(shí)對(duì)地面的壓力等于其重力，知道受力面積，利用p= 求卡丁車(chē)滿(mǎn)載時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）利用W=Fs求出牽引力做的功，再利用P= 計(jì)算功率；（3）牽引力做的功，即汽油完全燃燒產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)化的機(jī)械能，利用Q放=mq求汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量，再根據(jù)η= 求汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為卡丁車(chē)機(jī)械能的效率．
【考點(diǎn)精析】利用壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和功率的計(jì)算與測(cè)量對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．