解题思路:(1)汽车对路面的压力等于汽车的重力,受力面积等于四个轮胎与地面接触的总面积,根据P=[F/S]就可以计算出汽车对路面的压强.
(2)知道阻力和重力的关系求出阻力,根据W=FS算出功的大小,利用功率的定义式得到功率的推导式P=FV,由此可以求出汽车的功率.
(3)利用公式η=[W/Q]求出需要的总热量,根据Q=qm变形得m=[Q/q]求出消耗的汽油的质量.
(1)汽车总质量为1150kg,对地面的压力F=G=mg=1150kg×10N/kg=11500N;
每个轮胎与路面的接触面积为0.05m2,四个轮胎与地面的接触总面积S=0.05m2×4=0.2m2;
汽车对路面压强:P=[F/S]=[11500N
0.2m2=57500Pa
答:汽车对路面压强是57500Pa.
(2)汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍,即f=G×0.1=1150N,匀速行驶的距离s=10km=10000m,
∴克服阻力做功W=fs=Fs=1150N×10000m=1.15×107J
功率P=
W/t]=[Fs/t]=FV=1150N×72×[1/3.6]m/s=2.3×104W.
答:汽车行驶过程中克服阻力做了1.15×107J的功,其功率为2.3×104W.
(3)汽车行驶过程中克服阻力做了1.15×107J的功,汽车热机的效率为25%,由η=[W/Q]得
需要燃烧汽油产生的热量Q=[W/η]=
1.15×107J
25%=4.6×107J
因此需要汽油的质量:m=[Q/q]=
4.6×107J
4.6×107J/kg=1kg
答:该汽车行驶10km过程中需要的汽油质量为1kg.
点评:
本题考点: 压强的大小及其计算;功的计算;功率的计算;燃料的热值.
考点点评: 此题是一道综合性的较强的计算题,涉及放在水平地面上的物体对地面压强的计算,功与功率的计算,热机效率的计算等知识点,题目的难度不大,但涉及的知识点较多.