Question

13．某汽车在一段平直公路上匀速行驶18km，用时20min，消耗柴油2.5kg，汽车的牵引力是2×10³ N．已知柴油的热值是4.3×10⁷ J/kg，g取10N/kg．试求：
（1）汽车行驶的速度是多少？
（2）消耗的柴油完全燃烧放出的热量是多少？
（3）牵引力做功的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知路程和时间，利用速度公式v=$\frac{s}{t}$可求速度；
（2）已知消耗柴油的质量和柴油的热值，利用Q_放=qm可求消耗的柴油完全燃烧放出的热量；
（3）利用W=Fs求出牵引力做的功，然后利用P=$\frac{W}{t}$求解功率．

解答 解：（1）汽车行驶的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1.8×1{0}^{4}m}{20×60s}$=15m/s；
（2）由q=$\frac{{Q}_{放}}{m}$得，消耗的柴油完全燃烧放出的热量：
Q_放=qm=4.3×10⁷J/kg×2.5kg=1.075×10⁸J；
（3）牵引力做功：
W=Fs=2×10³N×1.8×10⁴m=3.6×10⁷J，
牵引力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6×1{0}^{7}J}{20×60s}$=3×10⁴W．
答：（1）汽车行驶的速度是15m/s；
（2）消耗的柴油完全燃烧放出的热量是1.075×10⁸J；
（3）牵引力做功的功率是3×10⁴W．

点评 此题考查速度公式的应用、热量的计算、功和功率的计算，关键是公式的灵活运用．