Question

【题目】如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图.汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况.该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L .假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30% ,那么,在这段运动过程中, (汽油的密度为0.8×103kg/m3 ,汽油的热值为4.5×107 J/kg)求:

（1）汽油完全燃烧放出的热量;

（2）汽车行驶时受到的阻力.

（3）汽车的输出功率.

Answer 1

【答案】(1) 5.4×107J；(2)2025N；(3) 4.05×104W

【解析】

(1)根据ρ=求出消耗汽油的质量；利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量；

(2)利用效率公式η=的变形公式W=ηQ放可求出牵引力做的功；知道前进的距离，利用公式W=Fs求出汽车的牵引力，知道汽车做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，可求阻力；

(3)知道前进的距离，利用t=求出汽车运动的时间，利用P=即可求出功率。

(1)由ρ=得，消耗汽油的质量为：

m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg；

汽油完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；

(2)由η=得，汽油机的有用功：

W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J；

由W=Fs得汽车发动机的牵引力：

F===2025N，

汽车受到的阻力：

f=F=2025N；

(3)由v=得，汽车运动的时间：

t===h=400s，

汽车的输出功率：

P===4.05×104W。

答：(1)汽油完全燃烧放出的热量为5.4×107J；

(2)汽车受到的阻力为2025N；

(3)该汽车的输出功率为4.05×104W。