题目内容

2.如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图.汽车自动驾驶时使用雷达传感器,
以及激光测距器来了解周围的交通状况.该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上
匀速行驶了8km时,消耗汽油1.2kg.假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,那么,
在这段运动过程中,求:
(1)该汽车发动机做的有用功是多少?
(2)该汽车的输出功率为多少?(已知:汽油的热值为4.5×107J/kg )

分析 (1)已知汽油的质量,利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量,再利用效率公式η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$的变形公式W=ηQ放可求出牵引力做的功.
(2)知道前进的距离,利用t=$\frac{s}{v}$求出汽车运动的时间,利用P=$\frac{W}{t}$即可求出功率.

解答 解:
(1)汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=1.2 kg×4.5×107J/kg=5.4×107J;
由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$得,汽油机的有用功:
W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J;
(2)由v=$\frac{s}{t}$得汽车运动的时间:
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{8000m}{20m/s}$=400s;
汽车的输出功率:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.62×1{0}^{7}J}{400s}$=4.05×104W.
答:
(1)该汽车发动机做的有用功是1.62×107J;
(2)该汽车的输出功率为4.05×104W.

点评 本题考查了学生功、功率的公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键,要求灵活运用所学公式.

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