题目内容
【题目】暑假期间,司机小方驾车沿高速公路到某地旅游,路程为300 km.轿车以108Km/h的速度匀速直线行驶,且受到的阻力900N,该小轿车的油箱内装有40 L汽油,整车质量为1800Kg,已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为有用的机械能,汽油的热值为3.3×107 J/L,g=10N/kg.求;
(1)小轿车到达目的地牵引力所做的功和功率;
(2)若将这箱油完全燃烧,可以使这辆车匀速直线行驶多少km?
【答案】
(1)解:因汽车做匀速直线运动,F=f=900N,牵引力所做的功
W=Fs=900N×300×103m=2.7×108J;
v=108km/h=30m/s,
t=s/v=300×103m/30m/s=104s,
牵引力的功率为P=W/t=2.7×108J/104s=2.7×104W;
(2)解:Q放=qV=3.3×107 J/L×40L=1.32×108J,W有=Q放η=1.32×108J×0.3=3.96×107J, 完全燃烧一箱油后可以使该汽车行驶的最大路程S=W有/F=3.96×107J/900N=440km.
【解析】本题是有关力热综合计算题目,掌握有关力学的公式:v=
、W=Fs、P=
=Fv等,有关热学的公式:Q=mq,若没有转换效率,则W=Q放,若存在转换效率,则W=ηQ放.对于匀速直线运动,牵引力与阻力是平衡力的关系,大小相等.
【考点精析】掌握功的计算和功率的计算与测量是解答本题的根本,需要知道功的计算公式:W = F S;F 表示力,单位:牛( N ) . S 表示距离,单位:米(m)W表示功, 功的单位就是牛· 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m;功率的计算: P = W/tW 表示功,单位是焦(J). t表示时间 ,单位是秒(s) P表示功率,单位是瓦特(W)1 W= 1 J/s.