Question

8．小明随爸爸开车外出旅游，当小轿车行驶到距某路口80m时，小明看到路口绿灯倒计时器显示12字样，若小明爸爸驾驶小轿车以36km/h的速度匀速行驶，此时轿车牵引力是1000N，则：
（1）小明爸爸驾驶小轿车能否在变灯前到达路口？
（2）此时汽车发动机的功率是多少？
（3）若小轿车行驶80m消耗5g汽油，汽车发动机的效率是多少？（汽油热值为4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）根据速度公式求出运动的路程，从而确定分析他是否到达路口．
（2）根据P=$\frac{W}{t}$和W=FS得P=Fv即可求出功率；
（3）利用W=Fs求出有用功，根据Q=mq求出消耗的能量，利用η=$\frac{{Q}_{有用}}{{Q}_{放}}$求效率．

解答 解：（1）已知v=36km/h=10m/s，
由v=$\frac{s}{t}$得t=$\frac{s}{v}$=$\frac{80m}{10m/s}$=8s，
由于8s＜12s，所以变灯前能到达路口；
（2）由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得：
功率P=Fv=1000N×10m/s=1×10⁴W；
（3）有用功W_有=Fs=1000N×80m=8×10⁴J，
Q_放=qm=4.6×10⁷J/kg×0.005kg=2.3×10⁵J，
效率η=$\frac{{Q}_{有用}}{{Q}_{放}}$=$\frac{8×1{0}^{4}J}{2.3×1{0}^{5}J}$≈34.78%．
答：（1）小明爸爸驾驶小轿车能在变灯前到达路口；
（2）此时汽车发动机的功率是1×10⁴W；
（3）若小轿车行驶80m消耗5g汽油，汽车发动机的效率是34.78%．

点评 本题考查匀速直线运动的速度公式和功率公式的灵活运用，要注意牵引力所做的功为有用功．