Question

20．我国自主开发的国产车“比亚迪F3”全车质量为1210kg，发动机为109马力，工信部综合油耗（汽油）为6.2L/100km．其中，1马力为735瓦特、测试路面的平均阻力为车重的0.1倍、汽油的热值为4.6×10⁷J/kg、密度为0.8×10³kg/m³，1L=10^-3m³，g取10N/kg．
（1）该车发动机的功率为多少kW？（保留整数）
（2）根据相关数据，计算该车匀速行驶中发动机的效率．

Answer 1

分析 （1）已知1马力为735瓦特，发动机为109马力，然后可求得该车发动机的功率为多少kW；
（2）根据全车质量可求得其重力，根据平均阻力为车重的0.1倍可求其阻力，然后可知其动力，利用W=Fs可求得有用功，已知油耗（汽油）为6.2L/100km，可求得汽油的质量，利用W=mq可求得总功，然后可求计算该车发动机的效率．

解答 解：（1）已知1马力=735瓦特，该车发动机的功率P=109×735W=80115W≈80kW；
（2）车的重力G=m_车g=1210kg×10N/kg=12100N，
F=f=0.1G=0.1×1210N=1210N，
W_有用=Fs=1210N×1×10⁵m=1.21×10⁸J，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，m_汽油=ρ_汽油V=0.8×10³kg/m³×6.2×10^-3m³=4.96kg，
W_总=m_汽油q=4.96kg×4.6×10⁷J/kg=2.2816×10⁸J，
该车发动机的效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.21×1{0}^{8}J}{2.2816×1{0}^{8}J}$×100%≈53%．
答：（1）该车发动机的功率为80kW；
（2）该车发动机的效率为53%．

点评 本题考查了密度公式变形、功率公式及做功公式、效率公式的计算，属于常见的考试题型．