如图是新概念卵形汽车Pivo,车与人的总质量为800kg,静止在水平地面上时,对水平地面的压强为8×104Pa,最高时速可达180km/h。求:
(1)该车静止在水平地面上时与地面的总接触面积是多大?
(2)若该车以最高时速沿平直公路进行测试,匀速前进时的阻力
是人车总重的0.2倍,则此时该车牵引力的功率为多少?
(3)在测试中,该车以最高时速在平直公路上匀速前进23km所消耗的电能与完全燃烧1kg汽油所释放的能量相同,则该车的效率为多少?(q汽油=4.6×107J/kg,g取10N/kg)
解析:
(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压力:
F压=G=mg=800kg×10N/kg=8000N,
汽车与地面的总接触面积:
S===0.1m2;
(2)因汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,汽车受到的牵引力:
F=f=0.2G=0.2×8000N=1600N,
汽车行驶的速度:
v=180km/h=50m/s,
则此时该车牵引力的功率:
P=Fv=1600N×50m/s=8×104W;
(3)该车以最高时速在平直公路上匀速前进23km时,牵引力做的功:
W=Fs=1600N×23×103m=3.68×107J,
消耗的电能:
W电=Q放=m′q汽油=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J,
则该车的效率:
η=×100%=×100%=80%。
即:
(1)该车静止在水平地面上时与地面的总接触面积是0.1m2;
(2)此时该车牵引力的功率为8×104W;
(3)该车的效率为80%。
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