随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通百姓人家．如表为小东同学家小汽车的有关数据：小汽车的总质量1400kg小汽车的额定功率90kW水箱容量5L100km耗油量8L每个轮胎与地

Question

随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通百姓人家．如表为小东同学家小汽车的有关数据：

小汽车的总质量1400kg	小汽车的额定功率90kW
水箱容量5L	100km耗油量8L
每个轮胎与地面接触的面积0.02m2	汽油的热值为4.6×107J/kg 汽油的密度0.71×103kg/m3

求：（1）水箱最多能装水的质量是多少千克？
（2）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？（g=10N/kg）
（3）若该小汽车行驶一段时间发动机输出的有用功为1.8×10⁷ J，共消耗汽油1.3kg，则发动机的效率为多少？

Answer 1

（1）水箱最多能装水的体积：
V=5L=5×10^-3m³，
由ρ=(m)/(V)可得，水箱最多能装水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×5×10^-3m³=5kg；
（2）该小汽车静止在水平地面上时对地面的压力：
F=G=mg=1400kg×10N/kg=1.4×10⁴N，
汽车静止时对地面的压强：
p=(F)/(S)=(1.4×104N)/(0.02m2×4)=1.75×10⁵Pa；
（3）完全燃烧1.3kg汽油放出热量：
Q_放=mq=1.3kg×4.6×10⁷J/kg=5.98×10⁷J，
发动机的输出有用功为W=1.8×10⁷J，
则汽车发动机的效率：
η(W)/(Q放)×100%=(1.8×107J)/(5.98×107J)×100%≈30.1%．
答：（1）水箱最多能装水的质量是5kg；
（2）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是1.75×10⁵Pa；
（3）发动机的效率为30.1%．