Question

12．一輛小汽車勻速行駛144km，用時2h，消耗汽油9kg，其發(fā)動機的功率為23kW．（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg ）求：
（1）汽車勻速行駛時所受的牽引力是多大？
（2）汽車發(fā)動機的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知汽車的功率和行駛的時間，根據(jù)公式W=Pt可求發(fā)動機做的功；再利用公式F=$\frac{W}{s}$可求汽車勻速行駛時所受的牽引力；
（2）已知消耗的汽油的質(zhì)量，根據(jù)公式Q=qm可求釋放的能量，發(fā)動機做的功與汽油釋放能量的比值就是發(fā)動機的效率．

解答 解：（1）因為P=2300W，t=2×3600s
所以由P=$\frac{W}{t}$得，發(fā)動機做的功：
W=Pt=23000W×2×3600s=1.656×10⁸J，
又因為s=144000m，所以汽車受的牽引力：
F=$\frac{W}{s}$=$\frac{1.656×1{0}^{8}J}{144000m}$=1150N；
（2）已知q=4.6×10⁷J/kg，m=9kg
因此汽油完全燃燒釋放能量：
Q=qm=4.6×10⁷J/kg×9kg=4.14×10⁸J；
所以發(fā)動機的效率：η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{1.656×1{0}^{8}J}{4.14×1{0}^{8}J}$×100%=40%．
答：（1）汽車勻速行駛時的牽引力是1150N；
（2）汽車發(fā)動機的效率是40%．

點評 本題考查功、牽引力、能量、效率等的計算，關(guān)鍵是功、功率、放熱公式和效率公式及其變形的靈活運用，解答過程中應注意單位換算．