Question

今年“五一”期間，爸爸開車帶著魯魯去旅游．汽車（包括車上的人和物品）質量為1.6×10³kg，汽車以90km/h的速度在平直公路上勻速行駛230km，所受的平均阻力是汽車總重的0.05倍，汽車發動機的效率為25%，汽油的熱值是4.6×10⁷J/kg（假設汽油完全燃燒）．

（1）汽車以90km/h的速度在平直公路上勻速行駛時，汽車發動機的牽引力是多少？

（2）汽車行駛230km牽引力做了多少功？

（3）汽車全程消耗汽油多少千克？

Answer 1

            解：

（1）汽車總重力：

G=mg=1.6×10³kg×10N/kg=1.6×10⁴N，

汽車行駛時受到的阻力：

f=0.05G=0.05×1.6×10⁴N=800N，

∵汽車在平直公路上勻速行駛，

∴汽車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，

F=f=800N；

（2）汽車勻速行駛的距離s=230km=2.3×10⁵m，

牽引力做功：

W=Fs=800N×2.3×10⁵m=1.84×10⁸J；

（3）∵η=，

∴Q_放===7.36×10⁸J，

∵Q_放=mq，

∴汽車全程消耗汽油的質量：

m===16kg．

答：（1）汽車發動機的牽引力是800N；

（2）汽車行駛230km牽引力做了1.84×10⁸J的功；

（3）汽車全程消耗汽油16kg．