Question

【題目】如圖是我國自行研發的一款純電動中巴車，它的整車質量為4000kg，靜止時輪胎與路面接觸的總面積約0.2m2 ， 以30m/s的速度沿水平路面勻速行駛時的輸出功率約90kW．求：（g取10N/kg）
（1）靜止時中巴車對水平路面的壓強有多大？
（2）中巴車以30m/s的速度水平勻速直線行駛時，所受阻力是多少？
（3）若中巴車改用汽油作動力，假如汽油燃燒放出的熱量全部用來做功，以90kW的輸出功率行駛1h，至少要燃燒多少升的汽油？（汽油的熱值為3.24×107J/L）

Answer 1

【答案】
（1）解：靜止時中巴車對路面的壓力：

F=G=mg=4000kg×10N/kg=4×104N，

對路面的壓強：

p= = =2×105Pa；

（2）解：由P= = =Fv可得，牽引力的大小：

F′= = =3000N，

因中巴車勻速行駛時處于平衡狀態，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，

所以，中巴車受到的阻力：

f=F′=3000N；

（3）解：由P= 可得，汽車動力所在的功：

W=Pt=90×103W×3600s=3.24×108J，

汽油燃燒放出的熱量和中巴車的牽引力所做的功相等，即Q=W=3.24×108J，

由Q=Vq可得，需要汽油的體積：

V= = =10L．

【解析】（1）靜止時中巴車對路面的壓力等于自身的重力，根據F=G=mg求出其大小，根據p= 求出對路面的壓強；（2）中巴車以30m/s勻速行駛時的功率，根據P= = =Fv求出牽引力的大小，中巴車勻速行駛時處于平衡狀態，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，二力大小相等；（3）已知輸出功率是90kW，行駛時間是1h，可利用W=Pt計算出功，而汽油燃燒放出的熱量和功相當，最后利用Q=mq計算出汽油的體積．
【考點精析】利用壓強的大小及其計算和功率計算公式的應用對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F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水平面的壓強大約為20Pa）；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．