如图所示的汽车总质量为1150kg.以72km/h的速度匀速行驶10km.若汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍.每个轮胎与路面的接触面积为0.05m2．则:(1)汽车行驶过程中克服阻力做了多少功?其功率为多少?(2)若该汽车热机的效率为25%.如果不考虑热机其他的能量损失.汽油热值为4.6×107 J/kg.则该汽车行驶10km过程中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．

如图所示的汽车总质量为1150kg，以72km/h的速度匀速行驶10km，若汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍，每个轮胎与路面的接触面积为0.05m²．则：（g取10N/kg）
（1）汽车行驶过程中克服阻力做了多少功？其功率为多少？
（2）若该汽车热机的效率为25%，如果不考虑热机其他的能量损失，汽油热值为4.6×10⁷ J/kg，则该汽车行驶10km过程中需要的汽油质量为多少？

分析（1）知道汽车的质量，根据f=0.1G求出汽车所受阻力，利用W=fs求出汽车行驶过程中克服阻力做的功，又知道汽车行驶的路程和时间，根据v=$\frac{s}{t}$求出汽车行驶的时间，利用P=$\frac{W}{t}$求出克服阻力做功的功率；
（2）根据η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%求出汽油完全燃烧释放的热量，利用Q_放=mq求出该汽车行驶10km过程中需要的汽油质量．

解答解：（1）汽车所受阻力：
f=0.1G=0.1mg=0.1×1150kg×10N/kg=1150N，
汽车行驶过程中克服阻力做的功：
W=fs=1150N×10×10³m=1.15×10⁷J，
由v=$\frac{s}{t}$可得，汽车匀速行驶的时间：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{10km}{72km/h}$=$\frac{5}{36}$h=500s，
则做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.15×1{0}^{7}J}{500s}$=2.3×10⁴W；
（2）由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%可得，汽油完全燃烧释放的热量：
Q_放=$\frac{W}{η}$=$\frac{1.15×1{0}^{7}J}{25%}$=4.6×10⁷J，
由Q_放=mq可得，该汽车行驶10km过程中需要的汽油质量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.6×1{0}^{7}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$=1kg．
答：（1）汽车行驶过程中克服阻力做了1.15×10⁷J的功，其功率为2.3×10⁴W；
（2）该汽车行驶10km过程中需要的汽油质量为1kg．

点评本题考查了重力公式、做功公式、速度公式、功率公式、效率公式和燃料完全燃烧释放热量公式的应用，涉及到的知识点较多，有一定的难度．

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