Question

【题目】一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表指示如图所示，求：
①若轿车行驶过程中发动机的输出功率（牵引力的功率）为60kW，则该车行驶过程中受到的阻力是多大？
②如果在这段路程的行驶中，轿车消耗的汽油为0.25kg，那么发动机的效率是多大？（q汽油=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】解：由速度表可知轿车的速度v=90km/h=25m/s，
根据v= 可得，轿车行驶的时间：
t= =0.02h=72s；
①根据P= =Fv可得，轿车的牵引力：
F= =2400N，
汽车做匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件得：车所受的阻力f=F=1600N；
答：该车行驶过程中受到的阻力是为2400N．
②根据P= 可得，汽车做的功：
W有用=Pt=60×103W×72s=4.32×106J，
汽油释放的能量Q=mq=0.25kg×4.6×107J/kg=1.15×107J，
发动机的效率η= ×100%= ×100%≈37.6%．
答：发动机的效率是37.6%．
【解析】由速度表读出轿车的速度，然后由速度公式的变形公式t= 求出轿车的行驶时间；由公式P= = =Fv的变形公式F= 求出轿车的牵引力，然后根据汽车的运动状态求出该车受到的阻力；求出汽车做的功及汽油释放的能量，然后求出发动机的效率．
【考点精析】解答此题的关键在于理解功率的计算与测量的相关知识，掌握功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s，以及对热机的概念和效率的理解，了解热机：将内能转化成机械能的机器，统称为热机．热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率．热机的效率是热机性能的一个重要指标．