Question

4．如图是根据某小汽车在一段平直的路面上行驶的时间和通过的路程绘制的示意图．
（1）判断图中小汽车是做匀速直线运动还是变速直线运动；
（2）求图中小汽车全程的平均速度；
（3）若小汽车以20kW的功率行驶10min消耗汽油1kg，已知汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg．求小汽车发动机的效率．

Answer 1

分析 （1）根据速度公式，结合图示，看在相同时间内小汽车通过的路程是否相等；
（2）已知总路程，和所用时间，根据速度公式可直接求得其平均速度；
（3）根据η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$可求得小汽车发动机的效率．

解答 解：（1）由图可知，小汽车在相同的时间内通过的路程不同，根据速度公式可知，小汽车做变速直线运动；
（2）小汽车全程的平均速度是：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1200m}{40s}$=30m/s；
（3）P=20kW=2×10⁴W，t=10min=600s，
发动机做的功：
W=Pt=2×10⁴W×600s=1.2×10⁷J，
小汽车放出的热量：
Q_放=mq=1kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁷J，
发动机的效率是：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{1.2×1{0}^{7}J}{4.6×1{0}^{7}J}$=26.09%．
答：（1）图中小汽车是做变速直线运动；
（2）图中小汽车全程的平均速度是30m/s；
（3）小汽车发动机的效率是26.09%．

点评 此题考查速度公式的应用，功和效率的计算，关键是公式的熟练运用．