採購員小明騎着摩托車外出採購食品。小明質量為70kg，摩托車質量為150kg（g=10N/kg）。(1)小明買...

問題詳情：

採購員小明騎着摩托車外出採購食品。小明質量為70kg，摩托車質量為150kg（g=10N/kg）。

(1)小明買食品時，將摩托車停在超市門前的水平地面上，摩托車與地面接觸面積為150cm2，求摩托車對地面的壓強；

(2)採購食品後，小明將80kg的食品裝上車，在限速為80km/h的水平路面上以72km/h的速度勻速行駛50s，行駛時受到的阻力為總重力的0.1倍，若消耗的汽油完全燃燒放出1×106J的熱量，求摩托車發動機的實際輸出功率和效率。

【回答】

(1) 1×105Pa；(2)6000W；30%

【解析】(1) 摩托車靜止在水平地面時對地面的壓力

F=G=mg=150kg×10N/kg=1500N

摩托車與地面接觸面積

S=150cm2=1.5×10-2m2

摩托車靜止在水平地面時對地面的壓強

p===1×105Pa

摩托車對地面的壓強為1×105Pa。

(2)由題意， 摩托車勻速行駛時受到的摩擦力

f=0.1G總=0.1（m車+m人+m貨）g=（150kg+70kg+80kg）×10N/kg×0.1=300N

因為摩托車勻速直線行駛，則

F牽=f=300N

摩托車的速度

v=72km/h=20m/s

摩托車的功率

P=F牽v=300N×20m/s=6000W

摩托車發動機的實際輸出功為6000W。

摩托車行駛50s輸出的用功

W=Pt=6000W×50s=3×105J

摩托車發動機的效率

η===30%

摩托車發動機的效率為30%。   

答：(1)摩托車對地面的壓強為1×105Pa；

(2) 摩托車發動機的實際輸出功為6000W；摩托車發動機的效率為30%。

知識點：熱機效率

題型：計算題