Question

一輛小汽車在平直公路上勻速行駛，發動機的牽引力為2000N，汽車以72Km/h的速度行駛了10min．求：
（1）牽引力所做的功？
（2）汽車發動機的功率？
（3）汽車行駛這段路程消耗了2kg汽油，這段時間內汽車發動機能量轉化的效率是多少？（汽油的燃燒值是4.6×10⁷J/kg）（結果保留一位小數）

Answer 1

分析：（1）根據v=

s

t

求出行駛距離，根據W=Fs求出牽引力做的功；
（2）根據P=

W

t

求出功率；
（3）根據Q=mq求出汽油燃燒放出的總能量，根據η=

W有用

Q

求出轉化效率．

解答：已知：牽引力F=2000N，速度v=72km/h=20m/s，時間t=10min=600s，汽油質量m=2kg，汽油的燃燒值是q=4.6×10⁷J/kg
求：（1）牽引力所做的功W_有用=？；（2）汽車發動機的功率P=？；（3）汽車發動機能量轉化的效率η=？
解：（1）∵v=

s

t

∴行駛路程s=vt=20m/s×600s=12000m，
牽引力所做的功：
W_有用=Fs=2000N×12000m=2.4×10⁷J；
（2）汽車發動機的功率：
P=

W

t

=

2.4×107J

600s

=4×10⁴W；
（3）汽油燃燒放出的總能量：
Q=mq=2kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁷J，
汽車發動機能量轉化的效率：
η=

W有用

Q

×100%=

2.4×107J

9.2×107J

×100%≈26.1%．
答：（1）牽引力所做的功為2.4×10⁷J；
（2）汽車發動機的功率為4×10⁴W；
（3）汽車發動機能量轉化的效率為26.1%．

點評：此題主要考查的是學生對速度、功、功率、熱值、效率計算公式的理解和掌握，知識點較多，綜合性較強．