题目内容

【题目】某家用轿车,重为1.5×104N,当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h,消耗汽油3kg,期间受到的阻力为车重的0.08倍.已知汽车的热值为4.6×107J/kg.在此过程中,求:
(1)车通过的路程;
(2)牵引力做功的功率;
(3)汽车发动机的效率.

【答案】
(1)

解:根据v= 可得,车通过的路程:

s=vt=72km/h×0.5h=36km

答:车通过的路程为36km;


(2)

解:阻力f=0.08G=0.08×1.5×104N=1200N,

轿车匀速直线行驶,则牵引力F=f=1200N,

牵引力做的功为:

W=Fs=1200N×3.6×104m=4.32×107J;

牵引力做功的功率:

P= = =2.4×104W

答:牵引力做功的功率为2.4×104W;


(3)

解:汽油燃烧产生的热量为Q=m汽油q汽油=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J,

汽车发动机的效率为η= ×100%= ×100%≈31%


【解析】
答:汽车发动机的效率为31%.
(1)已知速度和时间,利用v= 计算车通过的路程;(2)利用阻力和重力的关系求出阻力,然后根据二力平衡可得牵引力,已知牵引力和行驶距离,可以得到牵引力做的功;再利用P= 可求牵引力做功的功率;(3)已知汽油热值和质量,可以得到完全燃烧放出的热量;已知汽车牵引力做的功和汽油放出的热量,两者之比就是发动机的效率.此题是一道力学热学综合题,考查了速度公式的应用、二力平衡条件的应用、功功率、热量和效率的计算,有一定的难度,解答的关键是熟悉基本公式,根据需要作出选择或变形.

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