Question

（2014?南通二模）如图所示为大众汽车公司推出的新款汽车，加满油后总质量为1200kg，每个轮胎与水平地面

（2014?南通二模）如图所示为大众汽车公司推出的新款汽车，加满油后总质量为1200kg，每个轮胎与水平地面的接触面积为200cm2．已知汽车所加汽油的密度为0.7×103㎏/m3，油箱容积为60L，汽车的效率为40%，汽油的热值q=4.6×107J/kg．（g取10N/kg）求：（1）将油箱加满时，箱内汽油的总质量m；（2）汽车加满油后静止时对水平地面的压强p；（3）若该车加满油后始终以60kW的恒定功率在水平公路上沿直线匀速行驶，速度大小为30m/s，汽车能行驶的最大路程s．

Answer 1

（1）加满油油的体积：
V=60L=60×10^-3m³，
由ρ=

m

V

得汽油的质量：
m=ρV=0.7×10³㎏/m³×60×10^-3m³=42kg，
（2）汽车对水平地面的压力：
F=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N，
总受力面积：
S=200cm²×4=800cm²=0.08m²，
汽车对水平地面的压强：
p=

F

S

=

12000N

0.08m2

=1.5×10⁵Pa；
（3）42kg汽油完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=42kg×4.6×10⁷J/kg=1.932×10⁹J，
转化为的有用能量：
W=ηQ_放=1.932×10⁹J×40%=7.728×10⁸J，
由P=Fv得牵引力：
F=

P

v

=

60000W

30m/s

=2000N，
由W=Fs得行驶的最大路程：
s=

W

F

=

7.728×108J

2000N

=3.864×10⁵m．
答：（1）将油箱加满时，箱内汽油的总质量为42kg；
（2）汽车加满油后静止时对水平地面的压强为1.5×10⁵Pa；
（3）汽车能行驶的最大路程为3.864×10⁵m．