如图所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车,这种校车的性能完全符合校车12项安全标准。中考期间,××中学的学生乘坐这种新型安全校车到9km外的考点参加考试,校车行驶了15min后安全到达考点。求:
⑴校车在送考过程中的平均速度;
⑵若校车和学生总质量为9000kg,车轮与地面的接触总面积为0.15m2,求校车对水平路面的压强;
⑶若校车以12m/s的速度在一段平直路面是匀速行驶,校车受到的牵引力是4500N,求校车发动机牵引力的功率。
解析:
(1)该车静止在水平路面上时,对路面的压力:
F=G=1.2×104N,
汽车对路面的压强:
=1×105Pa;
(2)汽油的体积:
V=10L=10dm3=0.01m3,
汽油的质量:
m=ρV=0.7×103kg/m3×0.01m3=7kg,
汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J;
(3)发动机做的有用功:
W=Q放×30%=3.22×108J×30%=9.66×107J,
汽车发动机的功率:
P=≈2.68×104W=26.8kW.
故
(1)该车静止在水平路面上时,对路面的压强是1×105Pa;
(2)10L汽油完全燃烧放出的热量是3.22×108J;
(3)这段时间内该汽车发动机的功率是26.8kW.
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