Question

【題目】一輛總重為1.6×104N的汽車在高速公路上用15min的時間勻速行駛了20km，已知汽車行駛過程中所受平均阻力為1.4×103N，求

（1）該汽車在高速路上行駛的速度是多少？

（2）汽車發動機的牽引力在這段路程內所做的功；

（3）若在這段路程內，汽車發動機排出的廢氣帶走的熱量為4.2×107J，這些熱量可使多少m3的水溫度升高50℃[水的比熱容C水=4.2×103J/kg℃]．

Answer 1

【答案】（1）該汽車在高速路上行駛的速度是80km/h，

（2）汽車發動機的牽引力在這段路程內所做的功為2.8×107J；

（3）這些熱量可使0.2m3的水溫度升高50℃

【解析】

試題分析：（1）已知水平路面上用15min的時間勻速行駛了20km，利用速度公式可求得汽車在高速路上行駛的速度；

（2）已知汽車所受的阻力和汽車行駛的路程，根據汽車勻速行駛時受力平衡求出汽車的牽引力，利用公式W=Fs即可求出；

（3）已知廢氣帶走的熱量，利用Q=cm△t變形可求得水的質量，然后可求得其體積．

解：（1）汽車在高速路上行駛的速度：v===80km/h，

（2）由于汽車在高速公路上勻速行駛，

所以牽引力：F=f=1.4×103N，

牽引力做功為：W=Fs=1.4×103N×2×104m=2.8×107J；

（3）由Q=cm△t可得，水的質量：

m===200kg，

由ρ=可得，水的體積：

V===0.2m3．

答：（1）該汽車在高速路上行駛的速度是80km/h，

（2）汽車發動機的牽引力在這段路程內所做的功為2.8×107J；

（3）這些熱量可使0.2m3的水溫度升高50℃．