Question

已知某型號的載重車在一段平直的高速公路上勻速行駛10.08km，所用時間是8min，消耗燃油3L（假設燃油完全燃燒），汽車發(fā)動機在這段時間內的功率為63kW．若燃油的密度是0.8×10³kg/m³，熱值為3.15×10⁷J/kg，求：
（1）汽車行駛速度是多少？
（2）汽車行駛過程的牽引力是多大？
（3）汽車發(fā)動機的效率是多少？

Answer 1

已知：行駛的路程s=10.08km=10080m，所用時間是t=8min=480s，汽車發(fā)動機的功率為P=63kW=63000W，消耗燃油V=3L=3×10^-3m³，燃油的密度是ρ=0.8×10³kg/m³，熱值為q=3.15×10⁷J/kg．
求：（1）汽車行駛速度v=？；（2）汽車行駛過程的牽引力F=？；（3）汽車發(fā)動機的效率η=？
（1）汽車行駛的速度：
v=

s

t

=

10080m

480s

=21m/s；
（2）∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv
∴汽車行駛過程的牽引力：
F=

P

v

=

63000W

21m/s

=3.0×10³N；
（3）汽車行駛過程所做的功：
W=Pt=63000W×480s=3.024×10⁷J，
∵ρ=

m

V

，
∴消耗的燃油的質量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×3×10^-3m³=2.4kg，
燃油完全燃燒放出熱量：
Q=qm=3.15×10⁷J/kg×2.4kg=7.56×10⁷J，
汽車發(fā)動機的效率是：
η=

W

Q

×100%=

3.024×107J

7.56×107J

×100%=40%．
答：（1）汽車行駛速度是21m/s；
（2）汽車行駛過程的牽引力是3.0×10³N；
（3）汽車發(fā)動機的效率是40%．