Question

小明的爸爸新买了一辆小汽车，这辆小汽车行驶2h耗油9kg，匀速行驶144km．其发动机的功率是23kW（假设这个功率就是汽车克服阻力做功的功率）【气油的热值为q=4.6×10⁷J/kg】
（1）汽车匀速行驶时的牵引力是多大？
（2）汽车发动机的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知汽车的功率和行驶的时间，根据公式W=Pt可求发动机做的功；再利用公式F=

W

s

可求汽车匀速行驶时所受的牵引力；
（2）已知消耗的汽油的质量，根据公式Q=qm可求释放的能量，发动机做的功与汽油释放能量的比值就是发动机的效率；

解答：解：（1）因为P=2300W，t=2×3600s
所以由P=

W

t

得：
发动机做的功：W=Pt=23000W×2×3600s=1.656×10⁸J，
又因为s=144000m，所以汽车受的牵引力：
F=

W

s

=

1.656×108J

144000m

=1150N；
（2）已知q=4.6×10⁷J/kg，m=9kg
因此汽油完全燃烧释放能量：
Q=qm=4.6×10⁷J/kg×9kg=4.14×10⁸J；
所以发动机的效率：η=

W

Q

×100%=

1.656×108J

4.14×108J

×100%=40%．
故答案为：（1）汽车匀速行驶时的牵引力是1150N；（2）汽车发动机的效率是40%．

点评：本题考查速度、做功、牵引力、能量、效率等的计算，主要是公式及其变形的灵活运用，还考查了流体压强与流速的关系．