Question

8．一辆总重为2.4×10⁴N的越野车，在平直公路上匀速行驶115km．消耗汽油20kg．越野车所受足量为其总重的0.1倍．已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，g取10N/kg，试求：此过程中越野车将汽油燃烧转化为推力推动汽车做功的效率．

Answer 1

分析 已知越野车的总重力，根据题意求出阻力，匀速行驶，牵引力和阻力是一对平衡力，求出牵引力；
根据牵引力和行驶的距离，根据公式W=Fs可求牵引力做的功；
已知消耗汽油和汽油的热值可求燃烧汽油释放的能量，二者之比就是越野车发动机的效率．

解答 解：
匀速行驶，所以牵引力和阻力是一对平衡力，越野车的牵引力F=f=0.1G=0.1×2.4×10⁴N=2.4×10³N，
越野车行驶的距离：s=115km=1.15×10⁵m，
牵引力做的功：W=Fs=2.4×10³N×1.15×10⁵m=2.76×10⁸J；
汽油完全燃料放出的热量：Q_放=qm=4.6×10⁷J/kg×20kg=9.2×10⁸J；
所以越野车的效率η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{2.76×1{0}^{8}J}{9.2×1{0}^{8}J}$×100%=30%．
答：这辆越野车的效率是30%．

点评 本题考查二力平衡条件的应用、功、效率的计算，考查面比较广，关键是公式的运用和物理量的单位和单位的换算．