Question

【题目】某家用轿车，重为1.5×104N，当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h，消耗汽油3kg，期间受到的阻力为车重的0.08倍．已知汽车的热值为4.6×107J/kg．在此过程中，求：
（1）车通过的路程；
（2）牵引力做功的功率；
（3）汽车发动机的效率．

Answer 1

【答案】
（1）

解：根据v= 可得，车通过的路程：

s=vt=72km/h×0.5h=36km

答：车通过的路程为36km；

（2）

解：阻力f=0.08G=0.08×1.5×104N=1200N，

轿车匀速直线行驶，则牵引力F=f=1200N，

牵引力做的功为：

W=Fs=1200N×3.6×104m=4.32×107J；

牵引力做功的功率：

P= = =2.4×104W

答：牵引力做功的功率为2.4×104W；

（3）

解：汽油燃烧产生的热量为Q=m汽油q汽油=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J，

汽车发动机的效率为η= ×100%= ×100%≈31%

【解析】
答：汽车发动机的效率为31%．
（1）已知速度和时间，利用v= 计算车通过的路程；（2）利用阻力和重力的关系求出阻力，然后根据二力平衡可得牵引力，已知牵引力和行驶距离，可以得到牵引力做的功；再利用P= 可求牵引力做功的功率；（3）已知汽油热值和质量，可以得到完全燃烧放出的热量；已知汽车牵引力做的功和汽油放出的热量，两者之比就是发动机的效率．此题是一道力学热学综合题，考查了速度公式的应用、二力平衡条件的应用、功功率、热量和效率的计算，有一定的难度，解答的关键是熟悉基本公式，根据需要作出选择或变形．