Question

19．重10000N的汽車在水平路面勻速運動，所受阻力為920N，汽車牽引力功率為9.2kW，其汽油發(fā)動機效率為20%（汽油熱值是（4.6×10⁷J/kg）．求汽車運動100s內(nèi)：
（1）發(fā)動機對汽車的牽引力多大？
（2）牽引力做了多少功？
（3）汽車通過的距離多長？
（4）發(fā)動機消耗汽油質量是多少？

Answer 1

分析 （1）水平方向勻速直線運動的物體受到的牽引力與阻力是一對平衡力；
（2）已知牽引力的功率和運動時間，利用公式W=Pt得到牽引力做的功；
（3）已知牽引力做的功和牽引力的大小，利用功變形公式得到汽車通過的距離；
（4）已知牽引力做的功和發(fā)動機的效率，可以得到汽油放出的熱量；已知汽油放出的熱量和汽油的熱值，利用公式m=$\frac{Q}{q}$得到汽油的質量．

解答 解：
（1）發(fā)動機對汽車的牽引力為F=f=920N；
（2）由P=$\frac{W}{t}$得，牽引力做的功為W=Pt=9200W×100s=9.2×10⁵J；
（3）由W=Fs得，汽車通過的距離為s=$\frac{W}{F}$=$\frac{9.2×1{0}^{5}J}{920N}$=1000m；
（4）汽油機需要的熱量為Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{9.2×1{0}^{5}J}{20%}$=4.6×10⁶J，
由Q=mq得，消耗汽油的質量為m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{4.6×1{0}^{6}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$=0.1kg．
答：
（1）發(fā)動機對汽車的牽引力為920N；
（2）牽引力做的功為9.2×10⁵J；
（3）汽車通過的距離為1000m；
（4）消耗汽油的質量為m0.1kg．

點評 此題考查了二力平衡條件的應用、功、功率、效率和熱量的計算，是一道力熱綜合題，考查的規(guī)律較大且非常重要，需要熟練掌握基本規(guī)律或公式，并能選擇應用．