Question

1．我國自行研發的純電動中巴車的質量為2×10³kg，當它以30m/s的速度沿水平路面勻速行駛時的輸出功率72kW．（g取10N/kg）
（1）當此車以30m/s勻速行駛時，牽引力是2400N；
（2）該中巴車勻速行駛10min牽引力所做的功是4.32×10⁷ J；
（3）若此中巴車改用效率為30%的汽油機作動力，以72kW的輸出功率行駛10min，要完全燃燒3.1kg的汽油．（汽油的熱值為4.6×10 ⁷J/kg）（計算結果保留一位小數）

Answer 1

分析 （1）已知中巴車的速度是30m/s，勻速行駛時的輸出功率約是72kW，利用公式P=Fv計算出牽引力；
（2）已知輸出功率是72kW，行駛時間是10min，可利用W=Pt計算出功；
（3）根據此中巴車改用效率為30%的汽油機作動力求出Q，最后利用Q=mq計算出汽油的質量．

解答 解：
（1）純電動中巴車的功率P=72kW=72000W，
由P=$\frac{W}{t}$=Fv得牽引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{72000W}{30m/s}$=2400N．
（2）P=72kW=72000W，t=10min=600s；
由P=$\frac{W}{t}$得牽引力做功：
W=Pt=72000W×600s=4.32×10⁷J；
（3）因為此中巴車改用效率為30%的汽油機作動力，
則汽油完全燃燒放出的熱量：
Q=$\frac{W}{30%}$=$\frac{4.32×1{0}^{7}J}{30%}$=1.44×10⁸J；
由Q=mq得燃燒汽油的質量：
m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{1.44×1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈3.1kg．
故答案為：2400；4.32×10⁷J；3.1．

點評 本題為力學和熱學的綜合計算題，涉及牽引力、功、熱量的有關計算，做題時要熟練掌握相關的公式，找出題干中隱含的等量關系，最后代入數值計算．