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8.随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进百姓家,一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,小汽车所受到的摩擦力为1000N.若小汽车行驶的距离为100km,汽油的热值q=4.6×107J/kg,消耗的汽油的质量为10kg.求小汽车在这段路程中:
(1)发动机所做的功;
(2)发动机的实际功率为多少?
(3)小汽车发动机的效率是多少?

分析 (1)根据W=Fs求出牵引力做的功;
(2)已知汽车的速度和通过的路程,根据公式t=$\frac{s}{v}$可求运动的时间;已知功率和运动的时间,根据公式W=Pt可求发动机所做的功;
(3)根据公式Q=qm可求释放的能量,做的功与释放能量的比值就是发动机的效率.

解答 解:(1)因为汽车匀速行驶,则F=f=1000N,又s=100000m,
则汽车做功:
W=Fs=1000N×100000m=108J;
(2)v=72km/h=20m/s;
运动时间t=$\frac{s}{t}$=$\frac{100×1{0}^{3}m}{20m/s}$=5×103s;
(2)发动机所做实际功率为:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1{0}^{8}J}{5×1{0}^{3}s}$=20000W;
(3)发动机的效率
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{W}{mq}$×100%=$\frac{1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg×10kg}$×100%≈22%.
答:(1)发动机所做的功108J;
(2)发动机的实际功率为20000W;
(3)小汽车发动机的效率为22%.

点评 本题考查时间、做功和效率的计算,关键是公式及其变形的灵活应用,考查的知识点比较多,主要考查对所学物理知识的灵活应用能力.

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毛巾
棉布
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