Question

今年國慶期間，小佳坐著他家的小汽車勻速行駛了144km，用時2h，消耗汽油9kg，發動機的牽引力為1000N。求：
（1）小汽車的速度和發動機的功率。
（2）汽車勻速行駛時牽引力做的功。
（3）汽車發動機的效率。（=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

（1）20m/s； 2×10⁴W （2）1.44×10⁸J（3）35%

試題分析：在此題中先根據公式V=S/t計算出小汽車的速度，再利用P=FV計算發動機的功率；根據發動機的牽引力1000N和小汽車勻速行駛路程144km，計算汽車勻速行駛時牽引力做的功。應用公式W_汽=mq計算汽車行駛時消耗汽油產生的能量，最后計算汽車發動機的效率。
（1）小汽車的速度是V="S/t=" 144km/2h="72" km/h="20m/s,"
發動機的功率是P=FV=20m/s×1000N=2×10⁴W;
（2）汽車勻速行駛時牽引力做的功W=FS=1000N×144km=1.44×10⁸J,
（3）汽車行駛時消耗汽油產生的能量是W_汽=mq=9kg×4.6×10⁷J/kg=4.14×10⁸J,
汽車發動機的效率n=W/W_汽=1.44×10⁸J/4.14×10⁸J=35%