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(1)当速度为20m/s时,汽车的牵引力是多少?
(2)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少?
(3)该汽车最低油耗时发动机的效率是多少?(结果保留整数)

分析 (1)已知该车的输出功率和行驶速度,根据P=Fv可求出汽车的牵引力;
(2)已知消耗汽油的质量和汽油的热值,利用Q=mq求出汽油完全燃烧时放出的热量;
(3)已知该车保持输出功率100kW不变,行驶时间为0.01h,根据W=Pt计算有用功;前面已经求得汽油完全燃烧时放出的热量,根据热机效率公式求发动机的效率.

解答 解:
(1)根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得,汽车的牵引力:
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{100×1{0}^{3}W}{20m/s}$=5×103N;
(2)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量:
Q=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J;
(3)该车保持输出功率100kW不变,行驶时间为0.01h,
由P=$\frac{W}{t}$可得,发动机所做的有用功:
W有用=Pt=100×103W×0.01×3600s=3.6×106J;
该汽车最低油耗时发动机的效率:
η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$=$\frac{3.6×1{0}^{6}J}{9.2×1{0}^{6}J}$×100%≈39%.
答:(1)当速度为20m/s时,汽车的牵引力是5×103N;
(2)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为9.2×106J;
(3)该汽车最低油耗时发动机的效率是39%.

点评 本题是一道力学和热学的综合题,考查了功率公式、燃料完全燃烧放出热量公式、热机效率计算公式的理解和应用,关键是功率公式的灵活应用.

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