Question

【題目】如圖所示，是最新一款無人駕駛汽車原型圖.汽車自動駕駛時使用雷達傳感器,以及激光測距器來了解周圍的交通狀況.該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km時,消耗汽油1.5L .假設燃油完全燃燒,汽油機的效率為30% ,那么,在這段運動過程中, (汽油的密度為0.8×103kg/m3 ,汽油的熱值為4.5×107 J/kg)求:

（1）汽油完全燃燒放出的熱量;

（2）汽車行駛時受到的阻力.

（3）汽車的輸出功率.

Answer 1

【答案】(1) 5.4×107J；(2)2025N；(3) 4.05×104W

【解析】

(1)根據ρ=求出消耗汽油的質量；利用Q放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量；

(2)利用效率公式η=的變形公式W=ηQ放可求出牽引力做的功；知道前進的距離，利用公式W=Fs求出汽車的牽引力，知道汽車做勻速直線運動，受到的牽引力等于阻力，可求阻力；

(3)知道前進的距離，利用t=求出汽車運動的時間，利用P=即可求出功率。

(1)由ρ=得，消耗汽油的質量為：

m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg；

汽油完全燃燒放出的熱量：

Q放=mq=1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；

(2)由η=得，汽油機的有用功：

W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J；

由W=Fs得汽車發動機的牽引力：

F===2025N，

汽車受到的阻力：

f=F=2025N；

(3)由v=得，汽車運動的時間：

t===h=400s，

汽車的輸出功率：

P===4.05×104W。

答：(1)汽油完全燃燒放出的熱量為5.4×107J；

(2)汽車受到的阻力為2025N；

(3)該汽車的輸出功率為4.05×104W。