Question

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？

Answer 1

            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，

∵汽车在平直公路上匀速行驶，

∴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）∵η=，

∴Q_放===7.36×10⁸J，

∵Q_放=mq，

∴汽车全程消耗汽油的质量：

m===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．