Question

【題目】一輛汽車以72 km/h的速度在一段水平的公路上勻速行駛了 8 km，消耗汽油2 kg。假設(shè)汽油機(jī)的效率為40%，汽油的熱值取4.5×107J/kg，求這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中：

（1）該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功；

（2）汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力f；

（3）該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。

Answer 1

【答案】(1)3.6×107J；(2)4500N；(3)90kW。

【解析】

(1)汽油完全燃燒放出的熱量：

Q放=mq=2 kg×4.5×107J/kg=9×107J，

由η=放得該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功是：

W=ηQ放=40%×9×107J=3.6×107J；

(2)由W=Fs得汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力：

F===4500N，

汽車受到的阻力：

f=F=4500N；

(3)由v=得汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

t== =h=400s；

該汽車的輸出功率：

P===9×104W=90kW。

答：(1)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功為3.6×107J；

(2)汽車受到的阻力為4500N；

(3)該汽車的輸出功率為90kW。