Question

（2015•嘉峪关模拟）已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW．若燃油的密度是0.8×10³kg/m³，热值为3.15×10⁷J/kg，求：

（1）汽车行驶速度是多少？

（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？

（3）汽车发动机的效率是多少？

Answer 1

           已知：行驶的路程s=10.08km=10080m，所用时间是t=8min=480s，汽车发动机的功率为P=63kW=63000W，消耗燃油V=3L=3×10^﹣3m³，燃油的密度是ρ=0.8×10³kg/m³，热值为q=3.15×10⁷J/kg．

求：（1）汽车行驶速度v=？；（2）汽车行驶过程的牵引力F=？；（3）汽车发动机的效率η=？

解：（1）汽车行驶的速度：

v===21m/s；

（2）∵P===Fv

∴汽车行驶过程的牵引力：

F===3.0×10³N；

（3）汽车行驶过程所做的功：

W=Pt=63000W×480s=3.024×10⁷J，

∵ρ=，

∴消耗的燃油的质量：

m=ρV=0.8×10³kg/m³×3×10^﹣3m³=2.4kg，

燃油完全燃烧放出热量：

Q=qm=3.15×10⁷J/kg×2.4kg=7.56×10⁷J，

汽车发动机的效率是：

η=×100%=×100%=40%．

答：（1）汽车行驶速度是21m/s；

（2）汽车行驶过程的牵引力是3.0×10³N；

（3）汽车发动机的效率是40%．