Question

17．一輛在水平路面上沿直線(xiàn)勻速行駛的貨車(chē)，行駛時(shí)所受的阻力為車(chē)總重的0.1倍，貨車(chē)（含駕駛員）空載時(shí)重為2.5×10⁴N．
（1）求貨車(chē)空載行駛時(shí)所受的阻力大小；
（2）求貨車(chē)以36km/h的速度空載勻速行駛時(shí)，10s內(nèi)貨車(chē)牽引力做的功；
（3）若貨車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)效率為40%，則行駛10s內(nèi)消耗多少千克汽油？（汽油熱值為4.6×10⁷J/kg，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）知道貨車(chē)空載時(shí)重G，利用f=0.1G求貨車(chē)空載行駛時(shí)所受的阻力大�。�
（2）知道貨車(chē)空載時(shí)速度和行駛時(shí)間，利用s=vt求行駛路程，貨車(chē)勻速行駛牽引力F=f，再利用W=Fs求10s內(nèi)貨車(chē)牽引力做的功；
（3）知道貨車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)效率，利用η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%求汽油完全燃燒放出的熱量，再利用Q_放=mq求需要汽油的質(zhì)量．

解答 解：
（1）貨車(chē)空載行駛時(shí)所受的阻力大�。�
f=0.1G=0.1×2.5×10⁴N=2.5×10³N；
（2）貨車(chē)速度v=36km/h=36×$\frac{1}{3.6}$m/s=10m/s，
由v=$\frac{s}{t}$可得10s內(nèi)貨車(chē)空載行駛的路程：
s=vt=10m/s×10s=100m，
因?yàn)樨涇?chē)勻速行駛，所以牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，則F=f=2.5×10³N，
10s內(nèi)貨車(chē)牽引力做的功：
W=Fs=2.5×10³N×100m=2.5×10⁵J；
（3）由題知，貨車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)效率為40%，
即η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=40%，
汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{W}{η}$=$\frac{2.5×1{0}^{5}J}{40%}$=6.25×10⁵J，
由Q_放=mq得汽油的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{6.25×1{0}^{5}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈0.014kg．
答：（1）求貨車(chē)空載行駛時(shí)所受的阻力大小為2.5×10³N；
（2）10s內(nèi)貨車(chē)牽引力做的功為2.5×10⁵J；
（3）行駛10s內(nèi)消耗0.014kg汽油．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度公式v=$\frac{s}{t}$、功的公式W=Fs、燃料完全燃燒放熱公式和效率公式的應(yīng)用，本題關(guān)鍵是知道汽車(chē)勻速行駛時(shí)汽車(chē)受到的阻力等于牽引力．