Question

隨著人們生活水平的日益提高，小汽車(chē)越來(lái)越多地走進(jìn)了百姓人家．一輛使用汽油為燃料的小汽車(chē)，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為20kW．若小汽車(chē)行駛的距離為92km，汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg，小汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%．求小汽車(chē)在這段路程中：
（1）勻速行駛時(shí)，所受阻力；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；
（3）消耗汽油的質(zhì)量．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出牽引力，因?yàn)閯蛩傩旭�，所以牽引力和阻力是一�?duì)平衡力，大小相等；
（2）根據(jù)W=Fs求出發(fā)動(dòng)機(jī)做的功；
（3）根據(jù)η=

W

Q

求出燃燒汽油放出的總能量，再根據(jù)Q=mq求出汽油的質(zhì)量．

解答：已知：速度v=72km/h=20m/s，功率P=20kW=20000W，距離s=92km=92000m，汽油熱值q=4.6×10⁷J/kg，效率η=25%
求：（1）阻力f=？；（2）功W=？；（3）質(zhì)量m=？
解：（1）∵汽車(chē)勻速行駛，且P=

W

t

=

Fs

t

=Fv，
∴受的阻力f=F=

P

v

=

20000W

20m/s

=1000N；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)做的功W=Fs=1000N×92000m=9.2×10⁷J；
（3）∵η=

W

Q

，
∴汽油放出的總熱量Q=

W

η

=

9.2×107J

25%

=3.68×10⁸J，
∵Q=mq
∴燃燒汽油的質(zhì)量m=

Q

q

=

3.68×108J

4.6×107J/kg

=8kg．
答：（1）勻速行駛時(shí)，所受阻力為1000N；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為9.2×10⁷J；
（3）消耗汽油的質(zhì)量為8kg．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)功率、功、熱機(jī)效率和熱值計(jì)算公式及其變形公式的理解和掌握，難度不大．