题目

如图是一辆警车，空车质量为2.72t。某次执行任务时，警车以30m/s的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW。（） （1） 车上人员的总质量为280kg，轮胎与路面接触的总面积为0.1m2 ， 车静止时对水平路面的压强是多少？ （2） 警车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时，车所受阻力是多少？ （3） 若警车发动机的效率为 ， 以60kW的输出功率行驶 ， 消耗多少千克的柴油？（柴油的热值取） 答案： 解：警车的总质量是m=280kg+2.72t=280kg+2720kg=3000kg车静止时对水平路面的压力是F=G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N车静止时对水平路面的压强是p=FS=3×104N0.1m2=3×105Pa答：车静止时对水平路面的压强是3×105Pa； 解：警车的速度v=30m/s，输出功率 P输出＝60 kW=6×104W匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，由P=Wt=Fst=Fv得所受阻力是f=F=P输出v=6×104W30m/s=2×103N答：警车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时，车所受阻力是2×103N 解：警车以60 kW的输出功率行驶10mint=10min=600s所做的有用功是W有＝P输出t=6×104W×600s＝3.6×107J根据热机的效率公式可得柴油完全燃烧释放的热量Q放=W有η=3.6×107J40%=9×107J消耗柴油的质量是m油=Q放q=9×107J4×107J/kg=2.25kg答：若警车发动机的效率为40%，以60kW的输出功率行驶10min，消耗2.25千克的柴油。

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