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7.一辆汽车沿一段平直公路匀速行驶了8km,汽车发动机的牵引力为3000N,共消耗汽油2L,汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3;汽油的热值q=4.6×107J/kg.
(1)发动机做的有用功是多少?
(2)汽车发动机的效率是多大?

分析 (1)知道汽车的牵引力和汽车运动的距离,据公式W=Fs计算出功来即可;
(2)据密度的计算公式计算出汽油的质量,而后利用公式Q=mq计算出燃料燃烧的热量,而后再据效率的公式计算出效率即可.

解答 解:
(1)汽车发动机牵引力为3000N,其运动的距离是8km,
汽车在这段时间内所做的有用功:
W=Fs=3000N×8000m=2.4×107J;
(2)汽油的体积V=2L=2dm3=0.002m3
由ρ=$\frac{m}{V}$可得汽油的质量:
m=ρV=0.7×103 kg/m3×0.002m3=1.4kg;
汽油完全燃烧释放的热量:
Q=mq=1.4kg×4.6×107J/kg=6.44×107J;
汽车发动机的效率:
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{2.4×1{0}^{7}J}{6.44×1{0}^{7}J}$×100%≈37.3%.
答:(1)发动机做的有用功是2.4×107J;
(2)汽车发动机的效率是37.3%.

点评 本题考查了密度公式、做功公式、效率公式、燃料完全释放热量公式的应用,利用好题中的条件是关键.

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