18.隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,汽車已成為人們常用的交通工具.一輛使用汽油為燃料的小汽車,在路面水平的高速公路上以100km/h的速度勻速行駛時(shí),百公里油耗為8L,發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%.設(shè)汽車通過50km的路程.汽油的密度ρ=0.75×103kg/m3汽油熱值為q=4.5×107J/kg求:
(1)通過該路段,汽車行駛的時(shí)間
(2)該路段上消耗汽油的質(zhì)量.
(3)該路段上發(fā)動(dòng)機(jī)給汽車行駛提供的牽引力.

分析 (1)已知汽車的行駛速度和行駛的距離,根據(jù)速度公式可求運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(2)知道此時(shí)汽油的密度和汽油的體積,據(jù)密度公式計(jì)算出汽油的質(zhì)量即可;
(3)據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率計(jì)算出有用功,再據(jù)公式W=FS可以計(jì)算出牽引力F.

解答 解:(1)速度v=100km/h
運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=$\frac{S}{v}$=$\frac{50km}{100km/h}$=0.5h.
(2)百公里油耗為8L,所以汽車通過50km的路程所消耗的汽油是4L,即4dm3=0.004m3;
故據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可知,m=ρV=0.75×103kg/m3×0.004m3=3kg;
(3)此時(shí)燃燒3kg汽油所釋放的熱量是:Q=mq=4.5×107J/kg×3kg=1.35×108J
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%,所以據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可得:
W=W×η=1.35×108J×25%=3.375×107J;
據(jù)W=Fs可知:
F=$\frac{W}{S}$=$\frac{3.375×1{0}^{7}J}{50000m}$=675N;
答:(1)通過該路段,汽車行駛的時(shí)間是0.5h;
(2)該路段上消耗汽油的質(zhì)量是3kg;
(3)該路段上發(fā)動(dòng)機(jī)給汽車行駛提供的牽引力為675N.

點(diǎn)評(píng) 本題考查時(shí)間、做功、質(zhì)量的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,還要注意單位的換算.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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