Question

【题目】今年“五一”期间，爸爸开车带着鲁鲁去旅游．汽车（包括车上的人和物品）质量为1.6×103kg，汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶230km，所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍，汽车发动机的效率为25%，汽油的热值是4.6×107J/kg（假设汽油完全燃烧）．
（1）汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力是多少？
（2）汽车行驶230km牵引力做了多少功？
（3）汽车全程消耗汽油多少千克？

Answer 1

【答案】解：（1）汽车总重力：
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N，
汽车行驶时受到的阻力：
f=0.05G=0.05×1.6×104N=800N，
∵汽车在平直公路上匀速行驶，
∴汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
F=f=800N；
（2）汽车匀速行驶的距离s=230km=2.3×105m，
牵引力做功：
W=Fs=800N×2.3×105m=1.84×108J；
（3）∵η= ，
∴Q放==7.36×108J，
∵Q放=mq，
∴汽车全程消耗汽油的质量：
m==16kg．
答：（1）汽车发动机的牵引力是800N；
（2）汽车行驶230km牵引力做了1.84×108J的功；
（3）汽车全程消耗汽油16kg．
【解析】（1）知道汽车总质量，利用G=mg求汽车总重力，由题知平均阻力f=0.05G，可求平均阻力，又知道汽车在平直公路上匀速行驶，此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，可求牵引力；
（2）利用W=Fs求汽车牵引力做功（有用功）；
（3）知道汽车发动机的效率，即汽车做的有用功和汽油完全燃烧放出的热量之比，可求汽油完全燃烧放出的热量，而Q放=mq，知道汽油的热值，可求汽车全程消耗汽油的质量．
【考点精析】本题主要考查了功的计算的相关知识点，需要掌握功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m才能正确解答此题．