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

解：（1）s/t="10080m/480s=21m/s                                     " (2分)
（2）方法一：根據 得：                          （1分）
汽車牽引力(63×10³w)/21m/s=3.0×10³N                           （1分）
方法二：由得，汽車行駛過程所做的功：
W=Pt =63×10³kw×480s=3.024×10⁷J                                        (1分)
由W=F·s得，汽車牽引力：3.024×10⁷J/1.008×10⁴m=3.0×10³N   （1分）
（3）汽車行駛過程所做的功：W=Pt =63×10³kw×480s=3.024×10⁷J           （1分）
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=7.56×10⁸J             （1分）
汽車發動機的效率是：3.024×10⁷J/7.56×10⁸J="40%                 " （1分）

解析