Question

【题目】校车在平直的公路上以54km/h的速度匀速行驶20min，受到的平均阻力是6×103N，消耗柴油7.5L．（q柴油=4×107J/kg，ρ柴油=0.8×103kg/m3）求：

（1）发动机做有用功的功率。

（2）发动机的效率。

Answer 1

【答案】（1）9×104W；（2）45%。

【解析】 (1)因校车在平直的公路上匀速行驶时处于平衡状态，则校车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以,发动机的牵引力：F＝f＝6×103N，发动机做有用功的功率：

P＝＝Fv＝6×103N×m/s＝9×104W；匀速行驶20min，发动机做的有用功：W＝Pt＝9×104W×20×60s＝1.08×108J，由ρ＝可得，消耗柴油的质量：m＝ρ柴油V＝0.8×103kg/m3×7.5×103m3＝6kg，消耗柴油完全燃烧释放的热量：Q放＝mq柴油＝6kg×4×107J/kg＝2.4×108J，发动机的效率：η＝ ＝＝45%.

答：(1)发动机做有用功的功率为9×104W；

(2)发动机的效率为45%.