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學(xué)較專(zhuān)業(yè)課老師要測(cè)試某型號(hào)汽車(chē)的性能,他將汽車(chē)以72km/h的速度勻速行駛10min,消耗的汽油1.2kg.汽車(chē)勻速行駛時(shí)受到的阻力F=1.2×103N.(汽油的熱值q=4.6×107J/kg)
根據(jù)以上信息計(jì)算:
(1)該汽車(chē)在測(cè)試這段時(shí)間內(nèi)做的功是多少?
(2)在測(cè)試時(shí)間內(nèi)汽車(chē)有用的功率是多少?
(3)在測(cè)試時(shí)間內(nèi)該汽車(chē)的效率是多少?并對(duì)其能量損失的原因進(jìn)行分析(寫(xiě)出兩條即可).

【答案】分析:(1)知道消耗的汽油和汽油的熱值,利用燃料完全燃燒放熱公式求汽車(chē)在測(cè)試這段時(shí)間內(nèi)做的總功;
(2)知道汽車(chē)勻速行駛,則汽車(chē)的牽引力等于受到的阻力,利用P=Fv求在測(cè)試時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的有用功率;
(3)求出有用功,利用效率公式求汽油機(jī)的機(jī)械效率;從以下方面分析能量損失的原因:①汽油沒(méi)有完全燃燒;②冷卻水吸收了一部分熱量;③廢氣帶走一部分熱量;④熱傳遞損失一部分能量;⑤克服摩擦消耗一部分能量.
解答:(1)汽車(chē)在測(cè)試這段時(shí)間內(nèi)做的總功:
W=Q=qm=4.6×107J/kg×1.2kg=5.52×107J;
(2)在測(cè)試時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的有用功率:
P==Fv=1.2×103N×20m/s=2.4×104W,
(3)在測(cè)試時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的有用功:
W有用=Pt=2.4×104W×600s=1.44×107J;
在測(cè)試時(shí)間內(nèi)該汽車(chē)的效率:
η==≈26%.
能量損失的原因:①汽油沒(méi)有完全燃燒;②廢氣帶走一部分熱量.
答:(1)該汽車(chē)在測(cè)試這段時(shí)間內(nèi)做的功是5.52×107J;
(2)在測(cè)試時(shí)間內(nèi)汽車(chē)有用的功率是2.4×104W;
(3)在測(cè)試時(shí)間內(nèi)該汽車(chē)的效率是26%,能量損失有:汽油沒(méi)有完全燃燒;廢氣帶走一部分熱量.
點(diǎn)評(píng):本題考查了功的計(jì)算、功率的計(jì)算、效率的計(jì)算,要求靈活選用公式,涉及到汽油機(jī)工作時(shí)的能量損耗,屬于難題.
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(2)在測(cè)試時(shí)間內(nèi)汽車(chē)有用的功率是多少?
(3)在測(cè)試時(shí)間內(nèi)該汽車(chē)的效率是多少?并對(duì)其能量損失的原因進(jìn)行分析(寫(xiě)出兩條即可).

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(1)該汽車(chē)在測(cè)試這段時(shí)間內(nèi)做的功是多少?
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