随着湛江经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了我市普通百姓人家.如表为小明同学家小汽车的有关数据:
小汽车的总质量1500kg小汽车的额定功率50kW汽车轮胎与地面接触的总面积0.1m2100km耗油量8L水箱中装满水质量2.5kg汽油的密度0.71×103kg/m3求:(1)某次行驶中,若水箱中水温度升高20℃,则水吸收热量为多少焦耳?
??? (2)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多大?
??? (3)假若小汽车发动机的效率为30%,该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶0.5h,此过程中小汽车消耗的汽油是多少kg?(汽油的热值为4.6×107?J/kg,g=10N/kg)
网友回答
解:(1)水的质量m=2.5kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2.5kg×20℃=2.1×105J.
(2)汽车静止时对地面的压力F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
汽车静止时对地面的压强p===1.5×105Pa.
(3)小汽车以额定功率匀速直线行驶0.5h牵引力所做的功:
W=Pt=5×104W×0.5×3600s=9×107J
∵小汽车发动机的效率η=30%,
∴根据η=得:
Q放===3×108J,
所以,需要消耗的汽油m==≈6.52kg.
答:(1)某次行驶中,若水箱中水温度升高20℃,则水吸收热量为2.1×105J.
??? (2)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是1.5×105Pa.
??? (3)此过程中小汽车消耗的汽油是6.52kg.
解析分析:(1)知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用公式Q吸=cm△t计算水吸收热量的多少.
(2)静止时对地面的压力等于汽车的重力,根据公式p=可求压强.
(3)根据W=Pt求出小汽车以额定功率匀速直线行驶0.5h牵引力所做的功,再利用η=求出完全燃烧1.3kg汽油放出热量,最后用Q放=mq可求出.
点评:本题通过实际应用情况,考查了压强的计算、热量计算、功的计算、机械效率的计算及其提高机械效率的方法.解题时要注意物理量的对应.本题考查的知识面比较广,关键是公式及其变形的灵活运用,还要知道在水平面上压力等于物体自身的重力,物体做匀速运动时牵引力等于阻力.