Question

隨著人們生活水平的提高．轎車已逐步進入我國普通百姓的家中．已知某國產(chǎn)轎車每行駛100km消耗8.7kg的汽油，汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg當(dāng)該汽車以20kW的功率在平直公路上以72km/h的速度勻速行駛，若行駛的距離為200km，求：
（1）運動的時間
（2）它所受到的阻力
（3）轎車發(fā)動機的效率．

Answer 1

分析：（1）已知速度與路程，由速度公式的變形公式可以求出轎車的運動時間；
（2）轎車的功率P=

W

t

=

Fs

t

=Fv，由P=Fv的變形公式求出汽車的牽引力，然后由平衡條件求出轎車受到的阻力；
（3）求出汽車消耗的汽油所釋放的熱量，求出牽引力做的功，然后由效率公式求出轎車發(fā)發(fā)動機的效率．

解答：解：（1）∵v=

s

t

，v=72km/h=20m/s，
∴轎車的運動時間：
t=

s

v

=

200×103m

20m/s

=1×10⁴s；
（2）∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv
∴轎車的牽引力：
F=

P

v

20×103W

20m/s

=1000N，
轎車做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，
轎車受到的阻力f=F=1000N；
（3）牽引力所做的功：
W=Fs=1000N×200×10³m=2×10⁸J，
轎車行駛200km消耗的汽油質(zhì)量：
m=8.7kg×2=17.4kg，
汽油完全燃燒釋放的熱量：
Q=mq=17.4kg×4.6×10⁷J/kg=8.004×10⁸J，
轎車發(fā)動機的效率：
η=

W

Q

=

2×108J

8.004×108J

≈25%；
答：（1）運動的時間是1×10⁴s；
（2）它所受到的阻力是1000N；
（3）轎車發(fā)動機的效率為25%．

點評：本題考查了求出轎車的行駛時間、轎車受到的阻力、轎車發(fā)動機效率，應(yīng)用速度公式、功率公式、功的計算公式、熱值公式、效率公式即可正確解題．