Question

【题目】暑假期间，司机小方驾车沿高速公路到某地旅游,路程为300 km.轿车以108Km/h的速度匀速直线行驶,且受到的阻力900N,该小轿车的油箱内装有40 L汽油,整车质量为1800Kg，已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为有用的机械能,汽油的热值为3.3×107 J/L，g=10N/kg.求；
（1）小轿车到达目的地牵引力所做的功和功率;
（2）若将这箱油完全燃烧，可以使这辆车匀速直线行驶多少km？

Answer 1

【答案】
（1）解：因汽车做匀速直线运动，F=f=900N，牵引力所做的功

W=Fs=900N×300×103m=2.7×108J；
v=108km/h=30m/s，
t=s/v=300×103m/30m/s=104s，
牵引力的功率为P=W/t=2.7×108J/104s=2.7×104W；

（2）解：Q放=qV=3.3×107 J/L×40L=1.32×108J，W有=Q放η=1.32×108J×0.3=3.96×107J， 完全燃烧一箱油后可以使该汽车行驶的最大路程S=W有/F=3.96×107J/900N=440km.
【解析】本题是有关力热综合计算题目，掌握有关力学的公式：v=、W=Fs、P==Fv等，有关热学的公式：Q=mq，若没有转换效率，则W=Q放，若存在转换效率，则W=ηQ放.对于匀速直线运动，牵引力与阻力是平衡力的关系，大小相等.
【考点精析】掌握功的计算和功率的计算与测量是解答本题的根本，需要知道功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；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．