Question

小明的爸爸新買了一輛小汽車，這輛小汽車行駛2h耗油9kg，勻速行駛144km．其發動機的功率是23kW（假設這個功率就是汽車克服阻力做功的功率）【氣油的熱值為q=4.6×10⁷J/kg】
（1）汽車勻速行駛時的牽引力是多大？
（2）汽車發動機的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知汽車的功率和行駛的時間，根據公式W=Pt可求發動機做的功；再利用公式F=

W

s

可求汽車勻速行駛時所受的牽引力；
（2）已知消耗的汽油的質量，根據公式Q=qm可求釋放的能量，發動機做的功與汽油釋放能量的比值就是發動機的效率；

解答：解：（1）因為P=2300W，t=2×3600s
所以由P=

W

t

得：
發動機做的功：W=Pt=23000W×2×3600s=1.656×10⁸J，
又因為s=144000m，所以汽車受的牽引力：
F=

W

s

=

1.656×108J

144000m

=1150N；
（2）已知q=4.6×10⁷J/kg，m=9kg
因此汽油完全燃燒釋放能量：
Q=qm=4.6×10⁷J/kg×9kg=4.14×10⁸J；
所以發動機的效率：η=

W

Q

×100%=

1.656×108J

4.14×108J

×100%=40%．
故答案為：（1）汽車勻速行駛時的牽引力是1150N；（2）汽車發動機的效率是40%．

點評：本題考查速度、做功、牽引力、能量、效率等的計算，主要是公式及其變形的靈活運用，還考查了流體壓強與流速的關系．