试题

如图所示，小轿车的质量为1.5t（含油箱内的18㎏汽油），每个轮胎与地面的接触面积为0.025㎡．老吴开着这辆小轿车沿高速公路到某地去旅游，路程为300km．假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N．已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值q为4.6×10⁷J/kg．
（1）若车内人和物品的总质量为100㎏，则车行驶时对水平地面会产生多大的压强？（g取10N/㎏）
（2）汽车到达目的地牵引力所做的功是多少？
（3）通过计算说明该小轿车在行驶途中是否需要加油？（燃料完全燃烧产生的内能Q=mq）

解：（1）P=

F

S

=

G

S

=

(1500kg+100kg)×10N/kg

4×0.025m2

=1.6×10⁵Pa；
答：车行驶时对水平地面产生的压强为1.6×10⁵Pa；
（2）汽车到达目的地牵引力所做的功是W=FS=fS=920N×300000m=2.76×10⁸J；
答：汽车到达目的地牵引力所做的功是2.76×10⁸J；
（3）汽油完全燃烧释放的能量Q=qm=4.6×10⁷J/kg×18kg=8.28×10⁸J；
转化成机械能的能量为W₁=Qη=8.28×10⁸J×30%=2.484×10⁸J＜2.76×10⁸J；
因此该小轿车在行驶途中需要加油．
解：（1）P=

F

S

=

G

S

=

(1500kg+100kg)×10N/kg

4×0.025m2

=1.6×10⁵Pa；
答：车行驶时对水平地面产生的压强为1.6×10⁵Pa；
（2）汽车到达目的地牵引力所做的功是W=FS=fS=920N×300000m=2.76×10⁸J；
答：汽车到达目的地牵引力所做的功是2.76×10⁸J；
（3）汽油完全燃烧释放的能量Q=qm=4.6×10⁷J/kg×18kg=8.28×10⁸J；
转化成机械能的能量为W₁=Qη=8.28×10⁸J×30%=2.484×10⁸J＜2.76×10⁸J；
因此该小轿车在行驶途中需要加油．