Question

1．一辆重力为6×10⁴N的载货汽车，在平直的公路上以一定的速度匀速行驶3min，汽车受到的阻力为车重的0.05倍，该车耗柴油1kg，该柴油车的效率为η=30%，柴油的热值q=4.5×10⁷J/kg，求：
（1）该车牵引力是多大？
（2）该车牵引力所做的有用功是多少？
（3）该车牵引力的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据二力平衡条件判断牵引力的大小；
（2）根据Q_放=mq计算出燃料完全燃烧放出的热量，由W=ηQ放求出有用功；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$求出牵引力的功率．

解答 解：（1）由题意知，汽车做匀速直线运动，汽车牵引力与阻力是一对平衡力，
所以F=f=0.05×6×10⁴N=3000N；
（2）柴油完全燃烧放出的热量：Q_放=mq=1kg×4.5×10⁷J/kg=4.5×10⁷J；
根据η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$得：
W_有=ηQ_放=30%×4.5×10⁷J=1.35×10⁷J；
（3）牵引力的功率：P=$\frac{{W}_{有}}{t}$=$\frac{1.35×1{0}^{7}J}{3×60s}$=7.5×10⁴W．
答：（1）该车牵引力是3000N；
（2）该车牵引力所做的有用功是1.35×10⁷J；
（3）该车牵引力的功率是7.5×10⁴W．

点评 本题主要考查了二力平衡条件的应用、功和功率的计算，关键掌握有用功和燃料完全燃烧放出热量之间的关系．