Question

一辆轿车在平直的公路上匀速行驶，轿车的速度是90km/h，则：
（1）若轿车发动机功率是40kW，则轿车行驶中所受阻力多大？
（2）若发动机的效率是25%，则该车每一百公里耗油多少？（汽油的热值是4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）根据功率公式P=Fv，变形后可求牵引力F；轿车匀速运动，阻力f与牵引力F是平衡力．
（2）燃料燃烧放热为Q_放=mq．
（3）W_有=Fs．发动机效率为η=

W有

Q放

．

解答：解：（1）轿车的速度为v=90km/h=25m/s，轿车功率为P=40kW=40000W；
由功率公式P=Fv变形得：轿车的牵引力：
F=

P

v

=

40000W

25m/s

=1600N；
由于轿车做匀速直线运动，受到平衡力作用，即牵引力F与阻力f平衡，
故f=F=1600N．
（2）轿车行驶路程为：
s=100km=1×10⁵m，
轿车所做有用功为：
W=Fs=1600N×1×10⁵m=1.6×10⁸J，
由发动机效率为η=

W有

Q放

得：
Q_放=

W有

η

=

1.6×108J

25%

=6.4×10⁸J，
由Q_放=mq得：耗油质量为：
m=

Q放

q

=

6.4×108J

4.6×107J/kg

≈13.9kg．
答：（1）轿车行驶中所受阻力1600N；
（2）该车每一百公里耗油13.9kg．

点评：此题是一道力学和热学的综合题，熟练运用功、功率、热值、热机效率的公式及变形公式，是解答此题的关键．