氢能因其低碳、高热值、来源广泛等特点，在新能源领域备受青睐．某款氢内燃机汽车的总质量为 1.8t，车轮与地面的总接触面积为 0.1m2。某次测试中，该车匀速直线行驶 6km 用时 5min，牵引力做功的功率恒为 36kW，发动机的效率为 60%。（g 取 10N/kg，氢燃料的热值为 1.4×108J/kg，假设氢燃料完全燃烧）
(1) 该车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
答案：1.8×105 Pa
(2) 本次测试中，该车行驶的速度是多少？受到的牵引力是多少？
答案：20m/s，1800N
(3) 本次测试中，消耗氢燃料的质量是多少？（计算结果保留两位小数）
答案：0.13kg
答案：(1) 1.8×105 Pa；(2) 20m/s，1800N；(3) 0.13kg
查看解析
（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压力和自身的重力相等，即
F = G = mg = 1.8×103kg ×10N/kg = 1.8×104N
受力面积为 0.1m2，则对地面的压强
p = F/S = (1.8×104N)/(0.1m2) = 1.8×105 Pa
（2）该车行驶的速度
v = s/t = (6×103m)/(5×60s) = 20m/s
由 P=Fv 可得，受到的牵引力
F牵 = P/v = (36×103W)/(20m/s) = 1800N
（3）牵引力做的功
W = Pt = 36×103W ×5×60s = 1.08×107J
由 η = W/Q放可得，氢燃料完全燃烧释放的热量
Q放 = W/η = (1.08×107J)/60% = 1.8×107J
由 Q放 = mq 可得，消耗氢燃料的质量
m氢 = Q放 /q = (1.8×107J)/(1.4×108 J/kg) ≈ 0.13kg