问题详情:
某型号小轿车油箱的容积是60升,所用的燃料是密度为0.71×103kg/m3的汽油(g取10N/kg).
(1)该车油箱最多能装多少kg的汽油?
(2)如果该车的总质量是1500kg,4个车轮与地面接触的总面积是750cm2,求车的总重量是多少?轮胎对地面的压强多少?
(3)该车以20m/s的速度匀速行驶100km时消耗的燃料是5kg,如果汽油的热值是4.6×107J/kg,汽车发动机的输出功率是12kW,求发动机的热机效率是多少?
【回答】
【考点】密度公式的应用;压强的大小及其计算;热机的效率.
【分析】(1)已知油箱的体积和汽油的密度,根据公式m=ρV可求汽油的质量;
(2)已知车的质量,根据公式G=mg可求车的重力;车对地面的压力等于车的重力,根据公式p=计算轮胎对地面的压强;
(3)已知行驶的距离和速度,根据公式t=可求所用的时间,再根据公式W=Pt可求汽车的有用功;根据公式Q=qm可求释放的能量,有用功与释放能量的比值就是发动机的热机效率.
【解答】解:(1)根据可得该车油箱最多能装汽油:
m=ρV=0.71×103kg/m3×60×10﹣3m3=42.6kg;
(2)车的总重量:
G=mg=1500kg×10N/kg=15000N;
车对地面的压力:F=G=15000N,
轮胎对地面的压强:
p===2×105Pa;
(3)根据v=可得行驶时间:t===5000s;
汽车的有用功:W有用=Pt=12×103W×5000s=6×107J;
释放的能量:Q=qm1=4.6×107J/kg×5kg=2.3×108J;
发动机的效率:η=×100%=×100%=26%.
答:(1)该车油箱最多能装汽油42.6kg;
(2)车的总重量是15000N;轮胎对地面的压强是×105Pa;
(3)发动机的热机效率是为26%.
【点评】本题考查质量、重力、压强、时间、有用功和释放能量以及效率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,解题过程中要注意单位的换算.
知识点:热机效率
题型:计算题