Question

随着人们生活水平的提高．轿车已逐步进入我国普通百姓的家中．已知某国产轿车每行驶100km消耗8.7kg的汽油，汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg当该汽车以20kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶，若行驶的距离为200km，求：
（1）运动的时间
（2）它所受到的阻力
（3）轿车发动机的效率．

Answer 1

分析：（1）已知速度与路程，由速度公式的变形公式可以求出轿车的运动时间；
（2）轿车的功率P=

W

t

=

Fs

t

=Fv，由P=Fv的变形公式求出汽车的牵引力，然后由平衡条件求出轿车受到的阻力；
（3）求出汽车消耗的汽油所释放的热量，求出牵引力做的功，然后由效率公式求出轿车发发动机的效率．

解答：解：（1）∵v=

s

t

，v=72km/h=20m/s，
∴轿车的运动时间：
t=

s

v

=

200×103m

20m/s

=1×10⁴s；
（2）∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv
∴轿车的牵引力：
F=

P

v

20×103W

20m/s

=1000N，
轿车做匀速直线运动，处于平衡状态，
轿车受到的阻力f=F=1000N；
（3）牵引力所做的功：
W=Fs=1000N×200×10³m=2×10⁸J，
轿车行驶200km消耗的汽油质量：
m=8.7kg×2=17.4kg，
汽油完全燃烧释放的热量：
Q=mq=17.4kg×4.6×10⁷J/kg=8.004×10⁸J，
轿车发动机的效率：
η=

W

Q

=

2×108J

8.004×108J

≈25%；
答：（1）运动的时间是1×10⁴s；
（2）它所受到的阻力是1000N；
（3）轿车发动机的效率为25%．

点评：本题考查了求出轿车的行驶时间、轿车受到的阻力、轿车发动机效率，应用速度公式、功率公式、功的计算公式、热值公式、效率公式即可正确解题．