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九年级物理解答题一般
题目
如题图是一款无人驾驶智能电动车.电动车静止在水平地面上,电动车的总质量为1.2t1.2t,车胎与地面接触总面积为0.1m20.1m^{2},电动车的最高时速可达180km/h180km/h,此时车的功率为90kW90kW.(q汽油=4.6×107J/kg(q_{汽油}=4.6\times 10^{7}J/kg,gg取10N/kg)10N/kg)求:
(1)(1)电动车静止时对水平地面的压强；
(2)(2)若电动车以最高时速在平直公路上进行测试,匀速行驶时所受的阻力；
(3)(3)在（2）的条件下,电动机效率为90%90\%,匀速行驶2.3km2.3km,消耗的电能相当于完全燃烧多少kgkg的汽油所释放的能量.
知识点：液体的压强的计算、流体压强与流速的关系、热机的效率II章节：未标注

答案与解析

答案

（1）电动车静止在水平地面上时，对地面的压力
F压=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N{F}_{压}=G=mg=1.2×1{0}^{3}kg×10N/kg=1.2×1{0}^{4}N
电动车静止时对水平地面的压强
p=F压S=1.2×104N0.1m2=1.2×105Pap=\frac{{F}_{压}}{S}=\frac{1.2×1{0}^{4}N}{0.1{m}^{2}}=1.2×1{0}^{5}Pa
(2)(2)因为P=Wt=Fst=FvP=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv，所以电动车的牵引力
F=Pv=90kW180km/h=90000W50m/s=1.8×103NF=\frac{P}{v}=\frac{90kW}{180km/h}=\frac{90000W}{50m/s}=1.8×1{0}^{3}N
电动车做匀速直线运动时，受力平衡，所受牵引力和阻力大小相等，所以电动车所受阻力
f=F=1.8×103Nf=F=1.8\times 10^{3}N
(3)(3)电动车行驶的距离为2.3km2.3km，即2.3×103m2.3\times 10^{3}m，则牵引力做功
W有=Fs=1.8×103N×2.3×103m=4.14×106J{W}_{有}=Fs=1.8×1{0}^{3}N×2.3×1{0}^{3}m=4.14×1{0}^{6}J
电动机效率为90%90\%，则汽油燃烧释放的热量
Q放=W有η=4.14×106J90%=4.6×106J{Q}_{放}=\frac{{W}_{有}}{η}=\frac{4.14×1{0}^{6}J}{90\%}=4.6×1{0}^{6}J
故需要的汽油质量
m汽油=Q放q汽油=4.6×106J4.6×107J/kg=0.1kg{m}_{汽油}=\frac{{Q}_{放}}{{q}_{汽油}}=\frac{4.6×1{0}^{6}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}=0.1kg
答：（1）电动车静止时对水平地面的压强1.2×105Pa1.2\times 10^{5}Pa；
(2)(2)电动车所受的阻力为1.8×103N1.8\times 10^{3}N；
(3)(3)消耗的电能相当于完全燃烧0.1kg0.1kg的汽油所释放的能量。

解析

（1）电动车静止在水平地面上时，对地面的压力
F压=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N{F}_{压}=G=mg=1.2×1{0}^{3}kg×10N/kg=1.2×1{0}^{4}N
电动车静止时对水平地面的压强
p=F压S=1.2×104N0.1m2=1.2×105Pap=\frac{{F}_{压}}{S}=\frac{1.2×1{0}^{4}N}{0.1{m}^{2}}=1.2×1{0}^{5}Pa
(2)(2)因为P=Wt=Fst=FvP=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv，所以电动车的牵引力
F=Pv=90kW180km/h=90000W50m/s=1.8×103NF=\frac{P}{v}=\frac{90kW}{180km/h}=\frac{90000W}{50m/s}=1.8×1{0}^{3}N
电动车做匀速直线运动时，受力平衡，所受牵引力和阻力大小相等，所以电动车所受阻力
f=F=1.8×103Nf=F=1.8\times 10^{3}N
(3)(3)电动车行驶的距离为2.3km2.3km，即2.3×103m2.3\times 10^{3}m，则牵引力做功
W有=Fs=1.8×103N×2.3×103m=4.14×106J{W}_{有}=Fs=1.8×1{0}^{3}N×2.3×1{0}^{3}m=4.14×1{0}^{6}J
电动机效率为90%90\%，则汽油燃烧释放的热量
Q放=W有η=4.14×106J90%=4.6×106J{Q}_{放}=\frac{{W}_{有}}{η}=\frac{4.14×1{0}^{6}J}{90\%}=4.6×1{0}^{6}J
故需要的汽油质量
m汽油=Q放q汽油=4.6×106J4.6×107J/kg=0.1kg{m}_{汽油}=\frac{{Q}_{放}}{{q}_{汽油}}=\frac{4.6×1{0}^{6}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}=0.1kg
答：（1）电动车静止时对水平地面的压强1.2×105Pa1.2\times 10^{5}Pa；
(2)(2)电动车所受的阻力为1.8×103N1.8\times 10^{3}N；
(3)(3)消耗的电能相当于完全燃烧0.1kg0.1kg的汽油所释放的能量。

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