Question

【题目】如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：

（1）该汽车发动机做的有用功是多少? （已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg）
（2）该汽车的输出功率为多少?

Answer 1

【答案】
（1）

由密度公式得消耗汽油的质量为：m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3 m3=1.2kg，

汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1.2 kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；

由η= 得，汽油机的有用功：W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J；

（2）

由速度公式得汽车运动的时间：t= = = 400s；

汽车的输出功率：P= = =4.05×104W．

【解析】本题综合性较强，灵活运用速度、密度、热量、功率和热机效率公式是解题关键。本题考查的是热机的效率和功率的计算。
【考点精析】解答此题的关键在于理解功率的计算与测量的相关知识，掌握功率的计算： 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，以及对热机的概念和效率的理解，了解热机：将内能转化成机械能的机器，统称为热机．热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率．热机的效率是热机性能的一个重要指标．