Question

【题目】已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW．若燃油的密度是0.8×103kg/m3 ， 热值为3.15×107J/kg，求：
（1）汽车行驶速度是多少？
（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？
（3）汽车发动机的效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：汽车行驶的路程s=10.08km=10080m，所用时间t=8min，

汽车的速度：v= = =21m/s．

（2）解：已知汽车的功率P=63kW=63000W，

根据P= = =Fv可得，汽车的牵引力：F= = =3.0×103N

（3）解：汽车行驶过程所做的功：W=Pt=63×103W×480s=3.024×107J，

消耗燃油的质量：m=ρV=0.8×103kg/m3×3×10﹣3m3=2.4kg，

燃油完全燃烧放出热量：Q=qm=3.15×107J/kg×2.4kg=7.56×107J，

汽车发动机的效率：η= = ×100%=40%

【解析】（1）已知行驶的路程和所用的时间，根据公式v= 可求行驶速度．（2）已知功率和速度，根据公式P=Fv可求牵引力的大小．（3）根据公式W=Pt可求汽车行驶过程所做的功，根据燃油的热值和燃烧燃油的质量求出燃油完全燃烧放出热量，二者之比就等于汽车发动机的效率．
【考点精析】解答此题的关键在于理解功率计算公式的应用的相关知识，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．