Question

【题目】一辆总重为1.6×104N的汽车在高速公路上用15min的时间匀速行驶了20km，已知汽车行驶过程中所受平均阻力为1.4×103N，求

（1）该汽车在高速路上行驶的速度是多少？

（2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功；

（3）若在这段路程内，汽车发动机排出的废气带走的热量为4.2×107J，这些热量可使多少m3的水温度升高50℃[水的比热容C水=4.2×103J/kg℃]．

Answer 1

【答案】（1）该汽车在高速路上行驶的速度是80km/h，

（2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功为2.8×107J；

（3）这些热量可使0.2m3的水温度升高50℃

【解析】

试题分析：（1）已知水平路面上用15min的时间匀速行驶了20km，利用速度公式可求得汽车在高速路上行驶的速度；

（2）已知汽车所受的阻力和汽车行驶的路程，根据汽车匀速行驶时受力平衡求出汽车的牵引力，利用公式W=Fs即可求出；

（3）已知废气带走的热量，利用Q=cm△t变形可求得水的质量，然后可求得其体积．

解：（1）汽车在高速路上行驶的速度：v===80km/h，

（2）由于汽车在高速公路上匀速行驶，

所以牵引力：F=f=1.4×103N，

牵引力做功为：W=Fs=1.4×103N×2×104m=2.8×107J；

（3）由Q=cm△t可得，水的质量：

m===200kg，

由ρ=可得，水的体积：

V===0.2m3．

答：（1）该汽车在高速路上行驶的速度是80km/h，

（2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功为2.8×107J；

（3）这些热量可使0.2m3的水温度升高50℃．