按照規定,我國載貨車輛的輪胎對地面的壓強應控制在7×105Pa以內.某型號貨車部分參數如表所示.王師傅在執行一...
問題詳情:
按照規定,我國載貨車輛的輪胎對地面的壓強應控制在7×105Pa以內.某型號貨車部分參數如表所示.王師傅在執行一次運輸任務時,開着裝滿沙子的貨車在一段平直的公路上勻速行駛15km.(g取10N/kg,沙子的密度為2.4×103kg/m3,燃油的熱值為4.5×107J/kg)
自重 | 6×104N |
車輪個數 | 10 |
每個輪胎觸地面積 | 3×10﹣2m2 |
車廂容積 | 10m3 |
請解答該貨車在本次運輸過程中的下列問題:
(1)通過計算判斷該貨車是否超載?
(2)貨車在這段公路上行駛時所受阻力為車總重的0.02倍,這段時間內貨車牽引力所做的功是多少?
(3)貨車在這一過程中消耗燃油4kg,其熱機效率是多少?
【回答】
【考點】壓強的大小及其計算;功的計算;熱機的效率.
【分析】(1)知道裝滿沙子的體積,利用m=ρV求裝滿沙子時沙子的質量;利用G=mg求沙子的重力;車對路面的壓力等於車和沙子的總重,求出受力面積,利用p=求車對路面的壓強,和所控制的最大壓強比較得出該貨車是否;
(2)利用f=0.02G求貨車受到的阻力,由於貨車勻速行駛,貨車牽引力和受到的阻力是一對平衡力,大小相等,利用W=Fs求牽引力做功;
(3)知道燃油的質量和熱值,利用Q放=mq求燃油完全燃燒放出熱量,熱機效率等於牽引力做的功與燃油完全燃燒放出熱量之比.
【解答】解:
(1)由ρ=得裝滿沙子時沙子的質量:
m沙子=ρ沙子V=2.4×103kg/m3×10m3=2.4×104kg,
沙子的重力:G沙子=m沙子g=2.4×104kg×10N/kg=2.4×105N;
車對路面的壓力:F=G總=G車+G沙子=6×104N+2.4×105N=3×105N,
受力面積S=10×3×10﹣2m2=0.3m2,
車對路面的壓強:
p===1×106Pa,
因為1×106Pa>P最大=7×105Pa,
所以該貨車已經超載;
(2)貨車受到的阻力:f=0.02G總=0.02×3×105N=6000N,
因為貨車勻速行駛,所以貨車的牽引力:F=f=6000N,
牽引力做功:W=Fs=6000N×15×1000m=9×107J;
(3)燃油完全燃燒放出的熱量:
Q放=mq=4kg×4.5×107J/kg=1.8×108J,
貨車的熱機效率:
η==×100%=50%.
答:(1)該貨車已經超載;
(2)這段時間內貨車牽引力所做的功是9×107J;
(3)貨車在這一過程中消耗燃油4kg,其熱機效率是50%.
知識點:熱機效率
題型:計算題