Question

十堰是全国闻名的汽车城，是目前国内规模最大的商用车生产基地，产品包括载重车、客车、专用车及其零部件。已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW。若燃油的密度是0.8×10³kg/m³，热值为3.15×10⁷J/kg，求：
（1）汽车行驶速度是多少？
（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？
（3）汽车发动机的效率是多少？

Answer 1

解：
（1）v=s/t=10080m/480s=21m/s；
（2）
方法一：根据得：
汽车牵引力（63×10³W）/21m/s=3.0×10³N；
方法二：由得，汽车行驶过程所做的功：W=Pt =63×10³KW×480s=3.024×10⁷J，由W=Fs得，汽车牵引力：3.024×10⁷J/1.008×10⁴m=3.0×10³N；
（3）汽车行驶过程所做的功：W=Pt =63×10³KW×480s=3.024×10⁷J，消耗的燃油的质量：m=ρV=0.8×10³kg/m³×3×10^-3m³=2.4kg，燃油完全燃烧放出热量：Q=qm=3.15×10⁷J/kg×2.4kg=7.56×10⁸J，汽车发动机的效率是： 3.024×10⁷J/7.56×10⁸J=40% 。