Question

20．如圖所示為小艷家新買的一輛小汽車．周末，爸爸開車帶著小艷出去游玩，途中，這輛汽車在lh的時間內(nèi)，在水平路面上勻速行駛了72km，消耗汽油6kg．若已知該汽車發(fā)動機的功率（即牽引力的功率）為23kW，汽車（包括車上的人和物品）質(zhì)量為1.5t，汽油的熱值為4.6×10⁷ J/kg，g=10N/kg．則關(guān)于上述lh的行駛過程，下列分析正確的是（　�。�

• A． 該汽車發(fā)動機的牽引力是1.15×10³ N
• B． 該汽車受到的地面支持力等于l．5×10⁴ N
• C． 該汽車克服阻力做的功是2.3×10⁴ J
• D． 該汽車發(fā)動機的效率是30%

Answer 1

分析 （1）在水平方向上牽引力與阻力是一對平衡力，克服阻力做的功等于牽引力做的功．要利用公式W=Pt進行計算；
（2）根據(jù)流體壓強與流速的關(guān)系，汽車在行駛中會受到一個向上的升力的作用，因此，其對地面的壓力會小于汽車自身的重力；
（3）計算出了牽引力做的功，根據(jù)公式F=$\frac{W}{t}$便可以計算得出．
（4）理解熱機效率的概念：用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比．

解答 解：A、汽車的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{72km}{1h}$=72km/h=20m/s，由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得，汽車的牽引力：F=$\frac{P}{v}$=$\frac{23×1{0}^{3W}}{20m/s}$=1150N，故A正確；
B、汽車呈流線型，當汽車行駛時，車上方空氣流速大，壓強小，下方空氣流速小，壓強大，產(chǎn)生一個向上的壓強差，因此，會有一個向上的升力產(chǎn)生，使汽車對地面的壓力小于車自身的重力，地面對車的支持力和車隊地面的壓力護3平衡力，大小相等；汽車的總重G=mg=1.5×10³kg×10N/kg=1.5×10⁴N，所以B說法錯誤；
C、該汽車克服阻力做的功等于牽引力做的功；W=Pt=23×10³W×1×3600s=8.28×10⁷J，所以C說法錯誤；
D、汽油完全燃燒放出的熱量為：Q=mq=6kg×4.6×10⁷J/kg=2.76×10⁸J；
汽車發(fā)動機的效率η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{8.28×1{0}^{7}J}{2.76×1{0}^{8}J}$=30%，以D正確．
故選：AD

點評 此題主要考查了二力平衡條件的應(yīng)用、熱機效率的計算及功和功率的計算，考查得很全面．