Question

15．一輛正在勻速行駛的汽車速度是72km/h，所受阻力為1260N，從甲地到乙地100km，已知該汽車這種情況下耗油10kg（汽油的熱值4.2×10⁷J/kg）：
（1）該車從甲地到乙地克服阻力做多少功？
（2）汽車行駛時的功率是多少？
（3）汽車的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）汽車勻速行駛，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，大小相等，利用W=Fs可求得該車從甲地到乙地克服阻力做多少功；
（2）利用P=Fv求行駛過程中汽車的功率；
（3）已知消耗汽油的質量和汽油的熱值利用Q=mq求完全燃燒汽油釋放的能量，知道牽引力做的功，二者之比就是汽車發(fā)動機的效率．

解答 解：
（1）因為汽車勻速行駛，
所以汽車牽引力F=f=1260N，
該車從甲地到乙地克服阻力做功：
W=Fs=1260N×100×10³m=1.26×10⁸J；
（2）汽車行駛速度v=72km/h=20m/s，
汽車行駛時的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=1260N×20m/s=2.52×10⁴W；
（3）已知該汽車這種情況下耗油m=10kg，
汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=qm=4.2×10⁷J/kg×10kg=4.2×10⁸J，
汽車的效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{1.26×1{0}^{8}J}{4.2×1{0}^{8}J}$×100%=30%．
答：（1）該車從甲地到乙地克服阻力做1.26×10⁸J的功；
（2）汽車行駛時的功率是2.52×10⁴W；
（3）汽車的效率是30%

點評 本題考查了功、功率、熱量和效率的計算以及二力平衡條件的應用，要求靈活選用公式，雖然知識點多、綜合性強，但都屬于基礎，難度不大．