题目内容
8.今年“五一”期间,爸爸开车带着鲁鲁去旅游,汽车(包括车上的人和物品)质量为1.6×103kg,汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶230km,所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍,汽车发动机的效率为25%,汽油的热值是4.6×107J/kg(假设汽油完全燃烧).(1)汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,汽车发动机的牵引力是多少?
(2)汽车行驶230km牵引力做了多少功?
(3)汽车全程消耗汽油多少千克?
分析 (1)知道汽车总质量,利用G=mg求汽车总重力,由题知平均阻力f=0.05G,可求平均阻力,又知道汽车在平直公路上匀速行驶,此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,可求牵引力;
(2)利用W=Fs求汽车牵引力做功(有用功);
(3)知道汽车发动机的效率,即汽车做的有用功和汽油完全燃烧放出的热量之比,可求汽油完全燃烧放出的热量,而Q放=mq,知道汽油的热值,可求汽车全程消耗汽油的质量.
解答 解:
(1)汽车总重力:
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N,
汽车行驶时受到的阻力:
f=0.05G=0.05×1.6×104N=800N,
因为汽车在平直公路上匀速行驶,
所以汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
F=f=800N;
(2)汽车匀速行驶的距离s=230km=2.3×105m,
牵引力做功:
W=Fs=800N×2.3×105m=1.84×108J;
(3)由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$得:
Q放=$\frac{W}{η}$=$\frac{1.84×1{0}^{8}J}{25%}$=7.36×108J,
因为Q放=mq,
所以汽车全程消耗汽油的质量:
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{7.36×1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$=16kg.
答:(1)汽车发动机的牵引力是800N;
(2)汽车行驶230km牵引力做了1.84×108J的功;
(3)汽车全程消耗汽油16kg.
点评 本题考查了重力公式、效率公式、做功公式、燃料热值和二力平衡条件的应用,难点在第三问,明白发动机的效率含义是得到正确答案的关键.
练习册系列答案
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