题目

某 型 号 汽 车 重 为 4 × 104N,在 平 直 的 公 路 上 以 90km／ h 的 速 度 匀 速 行 驶 ,汽

提问时间：2020-08-28

答案

某型号汽车重为4×104N,在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶,汽车受到的阻力为2760N,已知汽油的热值为4.6×107J/kg,g取10N/kg．求：
（1）汽车匀速行驶100km所用的时间是多少秒?
（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率是多少?
（3）若汽车发动机的效率为30%,它匀速行驶100km消耗多少千克汽油?考点：速度公式及其应用；二力平衡条件的应用；能量利用效率；功率的计算；热量的计算；燃料的热值．专题：计算题．分析：（1）汽车在平直的公路上匀速行驶,电阻行驶的路程和速度,可利用公式t=
SV计算时间．
（2）汽车在平直的公路上匀速行驶,则牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,可利用公式P=
Wt=FV计算牵引力的功率．
（3）知道汽车匀速行驶100km所用的时间和牵引力的功率,可利用公式W=Pt计算汽车做的有用功,又知道汽车发动机的效率为30%,可利用公式Q放=
W有用η计算汽油燃烧放出的热量,又知道汽油的热值,可利用公式m=
Q放q计算汽油的质量．
（1）V=90km/h,S=100km,
∴t=SV=100km90km/h=109h=4000s．
（2）汽车在平直的公路上匀速行驶,则牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,
∵F=f=2760N,V=90km/h=25m/s,
∴牵引力的功率为：P=FV=2760N×25m/s=69000W．
（3）∵t=4000s,P=69000W,
∴汽车做的有用功为：W有用=Pt=69000W×4000s=2.76×108J,
而η=30%,
∴汽油燃烧放出的热量为：Q放=W有用η=2.76×108J30%=9.2×108J,
汽油的质量为：m=Q放q=9.2×108J4.6×107J/kg=20kg．
答：（1）汽车匀速行驶100km所用的时间是4000s．
（2）牵引力的功率是69000W．
（3）它匀速行驶100km消耗20kg汽油．点评：此题考查热机的相关计算,必须对常用的几个公式熟练掌握,计算时要做到对应和单位统一．