Question

今年“五•一”期间，小丽一家五口自驾车外出旅游．她想知道她们全家上车后，车子对地面的压强大约是多少．她查阅随车资料知道该车自重1200 kg，她们家人均体重60 kg，她在车库地面取得如图11的印迹，估测出每个轮胎与地面的接触面积是200cm²．
（1）若不计行李重量，小丽全家坐上车后车子对地面的压强约是多少Pa？大约相当于多少个标准大气压（atm）？（g取10N/kg）
（2）汽车正常正常行驶时汽油机功率为36kw，转速表显示飞轮lmin转动2400周，求：汽油机每个做功冲程做了多少功？

Answer

（1）求出人和车的总重，可以得出对地面的压力，知道每个轮胎与地面的接触面积，求出地面的受力面积，再利用压强公式求小丽全家坐上车后车子对地面的压强，而1atm=1.01×105Pa，可求大约相当于多少个标准大气压；
（2）由题知，飞轮1min转动2400周，可得飞轮每s转40周，而每两周一个工作循环（做功一次），所以可得发动机每s做功20次；
又知道汽车正常行驶时汽油机的功率，可以知道每s做功多少，从而可求每个做功冲程做了多少功．
【解析】
（1）人和车的总重：
G=mg=（m人+m车）g=（60kg×5+1200kg）×10N/kg=15000N，
人和车对地面的压力：
F=G=15000N，
s=200cm2×4=800cm2=0.08m2，
小丽全家坐上车后车子对地面的压强：
p===187500Pa≈个标准大气压（atm）；
（2）由题知，飞轮1min转动2400周，
∴飞轮每s转40周，
∵每转两周为一个工作循环（做功一次），
∴发动机每s做功20次；
又∵P=36kW=36000W，
∴发动机每s做功36000J，
∴每个做功冲程做功：
W′==1800J．
答：（1）小丽全家坐上车后车子对地面的压强约是187500Pa，大约相当于1.856个标准大气压；
（2）汽油机每个做功冲程做了1800J的功．