Question

【題目】一輛正在勻速行駛的汽車速度是72km/h，所受阻力為1500N，從甲地到乙地150km，已知該汽車這種情況下每百公里耗油12L（汽油的熱值4.2×107J/kg，汽油的密度0.72g/cm3）：

（1）該車從甲地到乙地克服阻力做多少功？

（2）汽車行駛時的功率是多少？

（3）汽車的效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）該車從甲地到乙地克服阻力做2.25×108J功；

（2）汽車行駛時的功率是3×104W；

（3）汽車的效率是62%．

【解析】

試題分析：（1）已知所受阻力為1500N，從甲地到乙地150km，利用W=Fs可求得該車從甲地到乙地克服阻力做多少功；

（2）已知汽車行駛的路程和速度，利用速度公式變形可求得時間，再利用P=求得行駛過程中汽車的功率；

（3）已知消耗汽油和汽油的熱值可求燃燒汽油釋放的能量．還知道牽引力做的功，二者之比就是汽車發動機的效率．

解：（1）∵汽車勻速行駛，

∴F=f=1500N，

則該車從甲地到乙地克服阻力做功：

W=Fs=1500N×150000m=2.25×108J；

（2）∵v=，

∴汽車在水平路面勻速行駛的時間：

t===h=7500s，

汽車行駛時的功率P===3×104W，

（3）已知該汽車這種情況下每百公里耗油12L，

則從甲地到乙地150km，耗油12L，即V=12L=1.2×10﹣2m3，

∵ρ=，

∴m=ρ汽油V=0.72×103kg/m3×1.2×10﹣2m3=8.64kg

Q放=qm=4.2×107J/kg×8.64kg=3.6288×108J．

效率η=×100%=×100%≈62%．

答：（1）該車從甲地到乙地克服阻力做2.25×108J功；

（2）汽車行駛時的功率是3×104W；

（3）汽車的效率是62%．