Question

（2011?盘锦）某型号汽车重为4×10⁴N，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为2760N，已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，g取10N/kg．求：
（1）汽车匀速行驶100km所用的时间是多少秒？
（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？
（3）若汽车发动机的效率为30%，它匀速行驶100km消耗多少千克汽油？

Answer 1

分析：（1）汽车在平直的公路上匀速行驶，电阻行驶的路程和速度，可利用公式t=

S

V

计算时间．
（2）汽车在平直的公路上匀速行驶，则牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，可利用公式P=

W

t

=FV计算牵引力的功率．
（3）知道汽车匀速行驶100km所用的时间和牵引力的功率，可利用公式W=Pt计算汽车做的有用功，又知道汽车发动机的效率为30%，可利用公式Q_放=

W有用

η

计算汽油燃烧放出的热量，又知道汽油的热值，可利用公式m=

Q放

q

计算汽油的质量．

解答：解：
（1）V=90km/h，S=100km，
∴t=

S

V

=

100km

90km/h

=

10

9

h=4000s．
（2）汽车在平直的公路上匀速行驶，则牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，
∵F=f=2760N，V=90km/h=25m/s，
∴牵引力的功率为：P=FV=2760N×25m/s=69000W．
（3）∵t=4000s，P=69000W，
∴汽车做的有用功为：W_有用=Pt=69000W×4000s=2.76×10⁸J，
而η=30%，
∴汽油燃烧放出的热量为：Q_放=

W有用

η

=

2.76×108J

30%

=9.2×10⁸J，
汽油的质量为：m=

Q放

q

=

9.2×108J

4.6×107J/kg

=20kg．
答：（1）汽车匀速行驶100km所用的时间是4000s．
（2）牵引力的功率是69000W．
（3）它匀速行驶100km消耗20kg汽油．

点评：此题考查热机的相关计算，必须对常用的几个公式熟练掌握，计算时要做到对应和单位统一．