Question

【題目】如圖所示，是最新一款無人駕駛汽車原型圖．汽車自動駕駛時使用雷達傳感器，以及激光測距器來了解周圍的交通狀況．該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km時，消耗汽油1.5L．假設燃油完全燃燒，汽油機的效率為30%，那么，在這段運動過程中，求：
（1）該汽車發動機做的有用功是多少？
（2）該汽車的輸出功率為多少？ （已知：汽油的密度為0.8×103kg/m3 ， 汽油的熱值為4.5×107J/kg）

Answer 1

【答案】
（1）解：由ρ= 得消耗汽油的質量為：

m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3 m3=1.2kg，

汽油完全燃燒放出的熱量：

Q放=mq=1.2 kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；

由η= 得，汽油機的有用功：

W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J；

（2）解：由v= 得汽車運動的時間：

t= = = h=400s；

汽車的輸出功率：

P= = =4.05×104W．

【解析】（1）根據ρ= 求出消耗汽油的質量，利用Q放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量，再利用效率公式η= 的變形公式W=ηQ放可求出牽引力做的功．（2）知道前進的距離，利用 求出汽車運動的時間，利用P= 即可求出功率．