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十堰是全国闻名的汽车城,是目前国内规模最大的商用车生产基地,产品包括载重车、客车、专用车及其零部件.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?

解:(1)V===21m/s.
答:汽车行驶速度是21m/s.
(2)汽车牵引力F===3.0×103N.
答:汽车行驶过程的牵引力是3.0×103N.
(3)汽车行驶过程所做的功:W=Pt=63×103W×480s=3.024×107J,
消耗的燃油的质量: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,
汽车发动机的效率是:η===40%.
答:汽车发动机的效率是40%.
分析:(1)已知行驶的路程和所用的时间,根据公式可求行驶速度.
(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.
点评:本题考查速度、牵引力和效率的计算,关键是公式及其变形的应用,知道求速度先求总路程和总时间,难点是根据燃料的热值和体积以及密度求释放的热量.
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