Question

【題目】環保部門為了保持城市的清潔，定期使用灑水車對主干道灑水保潔。已知灑水車自身的質量為5t，滿載時可以裝水8t。某日清晨，灑水車滿載時在馬路上勻速行駛，8min 內行駛了4800 m，消耗燃油6kg（假設燃油完全燃燒），已知灑水車滿載行駛時的牽引力大約是其總重的 0.1 倍，g =10N/kg，燃油的熱值是3×107J/kg。求上述過程中：

（1）灑水車運動的速度；

（2）牽引力對灑水車做的功；

（3）牽引力對灑水車做功的功率；

（4）汽車發動機的效率。（精確到1%）

Answer 1

【答案】（1）10m/s；（2）6.24107J；（3）1.3×105W；（4）35% 。

【解析】

（1）灑水車運動的速度：；

（2）牽引力F=0.1(m車+m水)g=0.1(51000kg+81000kg) 10N/kg =13000N，牽引力對灑水車做的功：W=Fs=13000N4800m=6.24107J；

（3）牽引力對灑水車做功的功率：；

（4）燃油完全燃燒產生的熱量：Q=mq=6kg3×107J/kg=1.8×108J，則汽車發動機的效率：。

答：（1）灑水車運動的速度：10m/s；

（2）牽引力對灑水車做的功：6.24107J；

（3）牽引力對灑水車做功的功率：1.3×105W；

（4）則汽車發動機的效率：35% 。