试题

题目:
青果学院(2012·佛山)甲、乙两辆同型号轿车发动机的效率均为30%,它们外形尺寸和相关数据如下表所示.当甲车以20m/s的速度匀速行驶至EF处时,乙车刚好以15m/s的速度匀速行驶至GH处,如图所示.汽油的密度ρ=0.7×103 kg/m3,汽油的热值q=4.6×107J/Kg
长l/m 宽b/m 高h/m 最大速度km/h 总质量M/kg 排量/L
4.8 1.8 1.5 181 1860 2.0
(1)若轿车的每个轮子与地面接触面积均为150cm2,求轿车对地面的压强?
(2)若甲、乙两车保持原来的速度继续匀速行驶,当甲车刚好完全通过路口的AB线时,乙车的车头距路口BC线有多远?
(3)已知轿车百公里耗油为10L,若轿车行驶200km,发动机做了多少功?
答案
解:(1)轿车对水平地面的压力F=G=mg=1860kg×10N/kg=18600N,
轿车有四个轮子,与地面的接触面积S=150cm2×4=600cm2=0.06m2
轿车对地面的压强p=
F
S
=
18600N
0.06m2
=3.1×105Pa;
(2)由图示可知,甲的路程s=4.8m+550.2m+5m=560m,
∵v=
s
t

∴甲车的运动时间t=
s
v
=
560m
20m/s
=28s,
乙车的路程s=vt=15m/s×28s=420m,
乙车的车头距路口BC线的距离为450m-420m=30m;
(3)轿车百公里耗油为10L,轿车行驶200km耗油20L,
∵ρ=
m
V

∴消耗汽油的质量m=ρV=0.7×103 kg/m3×20×10-3m3=14kg,
汽油释放出的热量Q=qm=4.6×107J/Kg×14kg=6.44×108J,
汽车发动机做的功W=Qη=6.44×108J×30%=1.932×108J;
答:(1)轿车对地面的压强为3.1×105Pa;
(2)乙车的车头距路口BC线的距离为30m.
(3)发动机做的功为1.932×108J.
解:(1)轿车对水平地面的压力F=G=mg=1860kg×10N/kg=18600N,
轿车有四个轮子,与地面的接触面积S=150cm2×4=600cm2=0.06m2
轿车对地面的压强p=
F
S
=
18600N
0.06m2
=3.1×105Pa;
(2)由图示可知,甲的路程s=4.8m+550.2m+5m=560m,
∵v=
s
t

∴甲车的运动时间t=
s
v
=
560m
20m/s
=28s,
乙车的路程s=vt=15m/s×28s=420m,
乙车的车头距路口BC线的距离为450m-420m=30m;
(3)轿车百公里耗油为10L,轿车行驶200km耗油20L,
∵ρ=
m
V

∴消耗汽油的质量m=ρV=0.7×103 kg/m3×20×10-3m3=14kg,
汽油释放出的热量Q=qm=4.6×107J/Kg×14kg=6.44×108J,
汽车发动机做的功W=Qη=6.44×108J×30%=1.932×108J;
答:(1)轿车对地面的压强为3.1×105Pa;
(2)乙车的车头距路口BC线的距离为30m.
(3)发动机做的功为1.932×108J.
考点梳理
压强的大小及其计算;速度公式及其应用;功的计算.
(1)求出轿车对水平地面的压力,然后由压强公式求出轿车对地面的压强.
(2)由速度公式的变速公式求出甲车的运动时间,然后求出乙车在该时间内的路程,然后分析答题.
(3)求出行驶200km消耗的汽油质量,求出汽油释放的能量,然后根据发动机效率求出发动机做的功.
求出轿车与地面的接触面积是本题的易错点,是正确求出压强的关键.
压轴题;其他综合题.
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