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10.某汽車以72km/h的速度勻速行駛10km,汽車勻速行駛過程中所受到牽引力為1150N.
(1)汽車勻速行駛10km過程中牽引力做了多少功?其功率為多少?
(2)若汽車熱機的效率為25%,汽油的熱值為4.6×107J/kg,則該汽車勻速行駛10km過程中需要的汽油質量為多少kg?

分析 (1)汽車勻速行駛,受到的牽引力等于阻力,利用W=Fs算出功的大小,利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出汽車的功率.
(3)利用效率公式η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$求出需要的總熱量,再利用Q=qm求出消耗的汽油的質量.

解答 解:
(1)汽車勻速行駛過程中牽引力:F=1150N,
克服阻力做功:W=Fs=1150N×10000m=1.15×107J,
汽車的速度:v=72km/h=20m/s,
做功功率:P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=1150N×20m/s=2.3×104W;
(2)汽車行駛過程中克服阻力做了1.15×107J的功,汽車熱機的效率為25%,
由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$得需要燃燒汽油產生的熱量:
Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{1.15×1{0}^{7}J}{25%}$=4.6×107J;
因此需要汽油的質量:
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.6×1{0}^{7}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$=1kg.
答:(1)汽車行駛過程中克服阻力做了1.15×107J的功,其功率為 2.3×104W;(3)該汽車行駛10km過程中需要的汽油質量為1kg.

點評 此題是一道綜合性的較強的計算題,涉及功與功率的計算,熱機效率的計算等知識點,題目的難度不大,但涉及的知識點較多.

練習冊系列答案
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