Question

【題目】某家用轎車，重為1.5×104N，當車以72km/h的速度勻速直線行駛了0.5h，消耗汽油3kg，期間受到的阻力為車重的0.08倍．已知汽車的熱值為4.6×107J/kg．在此過程中，求：
（1）車通過的路程；
（2）牽引力做功的功率；
（3）汽車發動機的效率．

Answer 1

【答案】
（1）

解：根據v= 可得，車通過的路程：

s=vt=72km/h×0.5h=36km

答：車通過的路程為36km；

（2）

解：阻力f=0.08G=0.08×1.5×104N=1200N，

轎車勻速直線行駛，則牽引力F=f=1200N，

牽引力做的功為：

W=Fs=1200N×3.6×104m=4.32×107J；

牽引力做功的功率：

P= = =2.4×104W

答：牽引力做功的功率為2.4×104W；

（3）

解：汽油燃燒產生的熱量為Q=m汽油q汽油=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J，

汽車發動機的效率為η= ×100%= ×100%≈31%

【解析】
答：汽車發動機的效率為31%．
（1）已知速度和時間，利用v= 計算車通過的路程；（2）利用阻力和重力的關系求出阻力，然后根據二力平衡可得牽引力，已知牽引力和行駛距離，可以得到牽引力做的功；再利用P= 可求牽引力做功的功率；（3）已知汽油熱值和質量，可以得到完全燃燒放出的熱量；已知汽車牽引力做的功和汽油放出的熱量，兩者之比就是發動機的效率．此題是一道力學熱學綜合題，考查了速度公式的應用、二力平衡條件的應用、功功率、熱量和效率的計算，有一定的難度，解答的關鍵是熟悉基本公式，根據需要作出選擇或變形．