Question

17．一辆以汽油为燃料的汽车，用72km/h的速度在水平路面上匀速行驶100km，消耗汽油8.7kg，汽车发动机的实际功率为20kW．已知汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg．求：
（1）汽车运动的时间；
（2）汽车发动机所做的功；
（3）汽车发动机的效率．

Answer 1

分析 （1）已知汽车的速度和通过的路程，根据公式t=$\frac{s}{v}$可求运动的时间；
（2）已知功率和运动的时间，根据公式W=Pt可求发动机所做的功；
（3）根据公式Q=qm可求释放的能量，做的功与释放能量的比值就是发动机的效率．

解答 解：（1）v=72km/h=20m/s；
由v=$\frac{s}{t}$得，汽车的运动时间t=$\frac{s}{v}$=$\frac{100×1{0}^{3}m}{20m/s}$=5×10³s；
（2）发动机所做的功W=Pt=20×10³W×5×10³s=1×10⁸J；
（3）发动机的效率η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{W}{qm}$=$\frac{1×1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg×8.7kg}$≈25%．
答：（1）运动的时间为5×10³s；
（2）发动机所做的功为1×10⁸J；
（3）发动机的效率为25%．

点评 本题考查时间、做功和效率的计算，关键是公式及其变形的灵活应用，考查的知识点比较多，主要考查对所学物理知识的灵活应用能力．