Question

14．一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表指示如图所示，求：
（1）若轿车行驶过程中发动机的输出功率（牵引力的功率）为40kW，则该车行驶过程中牵引力做了多少功？
（2）如果汽车发动机的效率是25%，那么这段路程的行驶中，轿车消耗的汽油为多少千克？（q_汽油=4.5×l0⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）由图知轿车行驶速度可求出车行驶1.8km的时间，根据W=Pt计算牵引力做功；
（2）汽车发动机的效率是25%，即25%Q=W，Q=mq，由此计算汽油质量．

解答 解：
（1）由图轿车速度v=90km/h=25m/s，
由v=$\frac{s}{t}$得轿车行驶时间：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{1800m}{25m/s}$=72s
由P=$\frac{W}{t}$得：
W=Pt=40×10³W×72s=2.88×10⁶J；
（2）汽车发动机的效率是25%，即25%Q=W，
汽油燃烧放热Q=mq，
所以25%mq=W，可得：
m=$\frac{W}{25%q}$=$\frac{2.88×1{0}^{6}J}{0.25×4.5×1{0}^{7}J/kg}$=0.256kg．
答：（1）牵引力做功2.88×10⁶J；
（2）这段路程的行驶中，轿车消耗的汽油0.256kg．

点评 此题考查了功率、速度、牵引力三者的关系、功的计算和热量、效率的计算，是一道力热综合题，但过程不复杂，难度不大．