Question

今年国庆期间，小佳坐着他家的小汽车匀速行驶了144km，用时2h，消耗汽油9kg，发动机的牵引力为1000N。求：
（1）小汽车的速度和发动机的功率。
（2）汽车匀速行驶时牵引力做的功。
（3）汽车发动机的效率。（=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

（1）20m/s； 2×10⁴W （2）1.44×10⁸J（3）35%

试题分析：在此题中先根据公式V=S/t计算出小汽车的速度，再利用P=FV计算发动机的功率；根据发动机的牵引力1000N和小汽车匀速行驶路程144km，计算汽车匀速行驶时牵引力做的功。应用公式W_汽=mq计算汽车行驶时消耗汽油产生的能量，最后计算汽车发动机的效率。
（1）小汽车的速度是V="S/t=" 144km/2h="72" km/h="20m/s,"
发动机的功率是P=FV=20m/s×1000N=2×10⁴W;
（2）汽车匀速行驶时牵引力做的功W=FS=1000N×144km=1.44×10⁸J,
（3）汽车行驶时消耗汽油产生的能量是W_汽=mq=9kg×4.6×10⁷J/kg=4.14×10⁸J,
汽车发动机的效率n=W/W_汽=1.44×10⁸J/4.14×10⁸J=35%