Question

一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表如图所示，在此过程中
（1）轿车速度为多少km/h？合多少m/s？
（2）若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力多大？
（3）若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多大？（q_汽油=4.6×107J/kg）

Answer 1

分析：（1）根据速度单位之间的换算关系就会解答此题；
（2）由速度公式v=

s

t

与功率公式P=

W

t

就可得出功率与速度的关系式P=Fv，由于轿车匀速前进根据二力平衡的条件，就可求出轿车的牵引力也就是车所受的阻力；
（3）由热值公式就可计算出轿车消耗汽油0.25kg放出的热量，再根据做功公式就可计算出牵引力所做的功，由效率公式计算出发动机的效率．

解答：解：（1）轿车的速度为90km/h，
90km/h=

90×1000m

3600s

=25m/s，
答：轿车的速度为90km/h，合25m/s．

（2）由P=Fv得：F=

P

v

=

40000W

25m/s

=1600N，
因轿车匀速运动，受力平衡，
所以阻力f=F=1600N，
答：该车行驶中所受阻力1600N．

（3）汽油燃烧释放的热量为：
W_总=Q=mq=0.25kg×4.6×10⁷J/kg=1.15×10⁷J，
牵引力做的有用功为：W_有用=Fs=1600N×1800m=2.88×10⁶J，
所以发动机效率为：η=

W有用

W总

×100%=

2.88×106J

1.15×107J

×100%=25%，
答：发动机的效率25%．

点评：本题考查了速度公式、功率公式及做功公式、效率公式的计算，属于常见的考试题型．