Question

【题目】“十一”假期，小江一家驱车外出旅游．当汽车以30m/s的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.05倍，效率为40%．（已知汽车整车重为2.2×104N，汽油热值q=3.3×107J/L，g取10N/kg）求：
（1）这辆汽车匀速行驶时所受阻力是多少？
（2）汽车牵引力做功的功率是多少？
（3）若汽车按照以上速度匀速直线行驶了600km的路程，需消耗汽油多少L（升）？

Answer 1

【答案】
（1）解：汽车匀速行驶时所受阻力：

f=0.05G=0.05×2.2×104N=1100N

（2）解：因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，

所以，汽车牵引力的大小：

F=f=1100N，

汽车牵引力做功的功率：

P=Fv=1100N×30m/s=3.3×104W

（3）解：汽车匀速直线行驶600km牵引力做的功：

W=Fs=1100N×600×103m=6.6×108J，

由η= ×100%可得，消耗汽油完全燃烧释放的热量：

Q放= = =1.65×109J，

由Q放=mq可得，消耗汽油的体积：

V= = =50L

【解析】（1）根据f=0.05G求出汽车匀速行驶时所受的阻力；（2）汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据P= = =Fv求出汽车牵引力做功的功率；（3）根据W=Fs求出汽车匀速直线行驶600km牵引力做的功，根据η= ×100%求出消耗汽油完全燃烧释放的热量，根据Q放=mq求出消耗汽油的体积．
【考点精析】本题主要考查了二力平衡条件的应用和功率的计算与测量的相关知识点，需要掌握二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，即合力为零．（一物、二力、等大、反向、同直线）；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s才能正确解答此题．