Question

1．一輛使用汽油作為燃料的小汽車，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時，發(fā)動機的牽引力為2000N，小汽車行駛的路程為108km，消耗汽油的質量為8.7kg．已知汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg，求小汽車在這段路程中：
（1）運動的時間；
（2）發(fā)動機所做的有用功；
（3）發(fā)動機的效率．

Answer 1

分析 （1）根據速度公式的變形公式求出小汽車運動的時間；
（2）根據功的公式求出發(fā)動機所做的有用功；
（3）根據Q_放=mq求出汽油完全燃燒放出的熱量，然后根據η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%求出發(fā)動機的效率．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$得，小汽車運動的時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{108km}{72km/h}$=1.5h．
（2）小汽車行駛的路程為s=108km=1.08×10⁵m，
則發(fā)動機所做的有用功：
W=Fs=2000N×1.08×10⁵m=2.16×10⁸J．
（3）汽油完全燃燒放出的熱量為：
Q_放=mq=8.7kg×4.6×10⁷J/kg=4.002×10⁸J，
則發(fā)動機的效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{2.16×1{0}^{8}J}{4.002×1{0}^{8}J}$×100%≈53.97%．
答：（1）運動的時間為1.5h；
（2）發(fā)動機所做的有用功為2.16×10⁸J；
（3）發(fā)動機的效率為53.97%．

點評 本題考查了學生對速度公式、功的公式、燃料完全燃燒放熱公式及效率公式的掌握和應用，因為條件已給出，所以總體難度不大．