Question

【题目】某型号汽车在车型测试中,在一段平直公路上匀速行驶了36 km,用时0.5h,车的总质量为3×103 kg,受到的阻力为车重的0.12倍,已知这一过程消耗燃油15L, 假设燃油完全燃烧,燃油密度为0.8×103 kg/m3,燃油热值为4.5×107J/kg,求:

(1)若该汽车在平直的公路上匀速行驶的路程为s,发动机牵引力为F,其发动机效率η，汽油的热值为q,请推导该汽车在这段路程内消耗汽油质量的表达式m=。

(2)该汽车发动机的效率。

Answer 1

【答案】(1)见解析（2）24%

【解析】

(1)因为Q放= mq，W=Fs，所以

η==，

则：

m=。

(2)汽车的重力为：

G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N，

则牵引力为：

F牵=f=0.12G=0.12×3×104N=3.6×103N，

所以牵引力做功为：

W机械=F牵s=3.6×103N×36000m=1.296×108J；

燃油的质量为：

m油=ρ油V油=15×10-3m3×0.8×103kg/m3=12kg，

则燃油燃烧释放的热量为：

Q放=m油q=12kg×4.5×107J/kg=5.4×108J。

所以则该汽车发动机的效率为：

η=×100%=×100%=24%。

答：（1）m=。

(2)该汽车发动机的效率为24%。