13.一輛質(zhì)量3.45t的載貨汽車.在平直的公路上以60km/h的速度勻這行駛,汽車受到的阻力為車重的0.09倍(取g=10N/kg),求:
(1)汽車受到的重力;
(2)汽車勻速行駛的功率;
(3)若汽車發(fā)動機的效率為30%,它勻速行駛100km消耗多少千克汽油?(汽油的熱值為4.6×107J/kg)

分析 (1)知道汽車的質(zhì)量,利用G=mg求出汽車所受到的重力;
(2)根據(jù)f=0.09G求出汽車受到的阻力,汽車在平直的公路上勻速行駛時處于平衡狀態(tài),受到的牽引力和阻力是一對平衡力,二力大小相等,根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出汽車勻速行駛的功率;
(3)知道牽引力的大小和行駛的路程,根據(jù)W=Fs求出牽引力做的功,利用η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%求出汽油完全燃燒釋放的熱量,根據(jù)Q=mq求出所需汽油的質(zhì)量.

解答 解:
(1)汽車受到的重力:
G=mg=3.45×103kg×10N/kg=3.45×104N;
(2)汽車受到的阻力:
f=0.09G=0.09×3.45×104N=3105N,
因汽車在平直的公路上勻速行駛時處于平衡狀態(tài),受到的牽引力和阻力是一對平衡力,
所以,受到的牽引力:
F=f=3105N,
汽車勻速行駛的功率:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=3105N×$\frac{60}{3.6}$m/s=5.175×104W;
(3)汽車勻速行駛100km時牽引力做的功:
W=Fs=3105N×100×103m=3.105×108J,
由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%可得,汽油完全燃燒釋放的熱量:
Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{3.105×1{0}^{8}J}{30%}$=1.035×109J,
由Q=mq可得,所需汽油的質(zhì)量:
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.035×1{0}^{9}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$=22.5kg.
答:(1)汽車受到的重力為3.45×104N;
(2)汽車勻速行駛的功率為5.175×104W;
(3)汽車勻速行駛100km消耗22.5kg的汽油.

點評 本題考查了重力公式、做過公式、功率公式、效率公式和二力平衡條件的應用,計算過程要注意單位的換算.

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