如图是迈凯伦车队推出的全新F1赛车，由于采用铝镁合金材质，全车质量仅有540Kg．比赛时燃油发动机平均输出功率为400kW，在4.8km的环形赛道上跑完一圈只需80s（g=10N/kg）．求：（1）若车轮

Question

如图是迈凯伦车队推出的全新F1赛车，由于采用铝镁合金材质，全车质量仅有540Kg．比赛时燃油发动机平均输出功率为400kW，在4.8km的环形赛道上跑完一圈只需80s（g=10N/kg）．求：

（1）若车轮与地面接触的总面积为1000cm²，该车静止在水平地面上时对地面的压强是多大？
（2）赛车在赛道上行驶一圈的平均速度为多少km/h？
（3）赛车在赛道上行驶一圈消耗燃油2kg，则赛车发动机的效率是多少（燃油热值q=4.6×10⁷J/kg）？

Answer 1

（1）赛车对地面的压力：
F=G=mg=540kg×10N/kg=5400N，
赛车对地面的压强：
p=(F)/(S)=(5400N)/(1000×10-4m2)=5.4×10⁴Pa；
（2）赛车在赛道上行驶一圈的平均速度：
v=(s)/(t)=(4.8×103m)/(80s)=60m/s=216km/h；
（3）由P=(W)/(t)可得牵引力所做的功：
W=Pt=400×10³W×80s=3.2×10⁷J，
燃烧2kg燃油放出的热量：
Q_放=mq=2kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁷J，
赛车发动机的效率：
η=(W)/(Q放)=(3.2×107J)/(9.2×107J)=35%．
答：（1）若车轮与地面接触的总面积为1000cm²，该车静止在水平地面上时对地面的压强是5.4×10⁴Pa；
（2）赛车在赛道上行驶一圈的平均速度为216km/h；
（3）赛车在赛道上行驶一圈消耗燃油2kg，则赛车发动机的效率是35%．