有一种新型环保汽车以氢气为燃料,发动机内氢燃烧后,只会排出水蒸气而无其他废气,因此不会污染环境.有一辆氢气燃料汽车重为6t,轮子的着地总面积为0.1m2,以72km/h的速度在水平面上匀速行驶180km.求
(1)它走这段距离用了多长时间?
(2)在这行驶途中它受到的阻力是重力的0.05倍,则它所受的牵引力多大?(g=10N/kg)
(3)车对地面的压强是多少?
(4)发动机把氢燃料产生的内能变为机械能,再通过传动机械驱动汽车行驶.若这个过程中发动机的效率是50%,则燃烧氢气要放出多少的热量?
网友回答
解:(1)汽车行驶的时间t===2.5h.
(2)汽车受到的重力G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N;
车受到的阻力f=0.05G=0.05×6×104N=3×103N;
汽车在水平方向上受牵引力F与阻力f作用而做匀速直线运动,
处于平衡状态,由平衡条件得:F=f=3×103N.
(3)车在水平面上运动时对地面的压力F压=G=6×104N;
对地面的压强P===6×105Pa.
(4)汽车行驶时做的有用功W有=Fs=3×103N×180×103m=5.4×108J,
氢气放出的热量Q放===1.08×109J.
答:(1)走这段距离用了2.5h.
(2)它所受的牵引力是3×103N.
(3)车对地面的压强是6×105Pa.
(4)燃烧氢气要放出的热量是1.08×109J.
解析分析:(1)已知路程s与车的速度v,由t=可求出运动时间.
(2)车在水平方向受牵引力与阻力作用而做匀速直线运动,处于平衡状态,求出阻力,然后由平衡条件求出车的牵引力.
(3)求出车对地面的压力,由压强公式可求出车对地面的压强.
(4)先求出发动机做的有用功,由效率公式的变形公式求出氢燃烧放出的热量.
点评:本题考查了求车的运动时间、求牵引力、求压强、求氢气燃烧放出的热量,是一道基础题,熟练掌握并灵活应用速度公式的变形公式、平衡条件、压强公式、效率公式,是解题的关键.