Question

十堰是全國聞名的汽車城，是目前國內規模最大的商用車生產基地，產品包括載重車、客車、專用車及其零部件．已知某型號的載重車在一段平直的高速公路上勻速行駛10.08km，所用時間是8min，消耗燃油3L（假設燃油完全燃燒），汽車發動機在這段時間內的功率為63kW．若燃油的密度是0.8×10³kg/m³，熱值為3.15×10⁷J/kg，求：
（1）汽車行駛速度是多少？
（2）汽車行駛過程的牽引力是多大？
（3）汽車發動機的效率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知行駛的路程和所用的時間，根據公式可求行駛速度．
（2）已知功率和速度，根據公式P=FV可求牽引力的大小．
（3）根據公式W=Pt可求汽車行駛過程所做的功，根據燃油的熱值和燃燒燃油的質量求出燃油完全燃燒放出熱量，二者之比就等于汽車發動機的效率．
解答：解：（1）V===21m/s．
答：汽車行駛速度是21m/s．
（2）汽車牽引力F===3.0×10³N．
答：汽車行駛過程的牽引力是3.0×10³N．
（3）汽車行駛過程所做的功：W=Pt=63×10³W×480s=3.024×10⁷J，
消耗的燃油的質量：m=ρV=0.8×10³kg/m³×3×10^-3m³=2.4kg，
燃油完全燃燒放出熱量：Q=qm=3.15×10⁷J/kg×2.4kg=7.56×10⁷J，
汽車發動機的效率是：η===40%．
答：汽車發動機的效率是40%．
點評：本題考查速度、牽引力和效率的計算，關鍵是公式及其變形的應用，知道求速度先求總路程和總時間，難點是根據燃料的熱值和體積以及密度求釋放的熱量．