Question

【題目】小潔家假期全家開車去某地旅游，下車時觀察里程表確定汽車行駛225km，所用時間是2.5h，消耗汽油20L（假設汽油完全燃燒），汽車發動機在這段時間內的功率為20kW．求：

（1）汽車行駛過程的牽引力是多大？

（2）汽車發動機的效率是多少？（已知汽油的密度為0.8×103 kg/m3，汽油的熱值為4.5×107 J/kg，g取10N/kg）

Answer 1

【答案】（1）汽車行駛過程的牽引力是800N；

（2）汽車發動機的效率是25%．

【解析】

試題分析：（1）已知行駛的路程和所用的時間，根據速度公式可求行駛的速度；已知功率和速度，根據公式P===Fv可求牽引力的大小；

（2）根據公式W=Pt可求汽車行駛過程所做的功，根據密度公式求出燃油的質量，再根據Q=mq求出燃油完全燃燒放出熱量，二者之比就等于汽車發動機的效率．

解：（1）汽車的行駛速度：

v===90km/h=25m/s，

根據P===Fv可得，汽車行駛過程的牽引力；

F===800N；

（2）根據P=可得汽車行駛過程所做的功：

W=Pt=20×103W×2.5×3600s=1.8×108J，

根據ρ=可得消耗的燃油質量：

m=ρV=0.8×103kg/m3×20×10﹣3m3=16kg，

燃油完全燃燒放出熱量：

Q放=mq=4.5×107 J/kg×16kg=7.2×108 J，

汽車發動機的效率η===25%．

答：（1）汽車行駛過程的牽引力是800N；

（2）汽車發動機的效率是25%．