Question

17．如圖所示是一輛質(zhì)量為1.2t的小汽車(chē)，以72km/h速度在一段平直公路勻速行駛了1h，油耗為6kg，它所受的阻力是車(chē)重的0.1倍（假設(shè)汽油完全燃燒，熱值q=4.6×10⁷J/kg）．
（1）這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)牽引力做功？
（2）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)轎車(chē)勻速行駛，受到的阻力為車(chē)重的0.1倍和二力的平衡可求得牽引力的大��；已知汽車(chē)的速度，由速度公式的變形公式求出汽車(chē)1h的路程，然后由公式W=Fs求出汽車(chē)牽引力做的功；
（2）已知汽車(chē)每小時(shí)消耗的汽油，由Q=mq求出汽油燃燒釋放的熱量，然后由效率公式求出汽車(chē)發(fā)電機(jī)的效率．

解答 解：
（1）m=1.2t=1.2×10³kg； 
小汽車(chē)受到的重力：G=mg=1.2×10³kg×10N/kg=1.2×10⁴N；
汽車(chē)所受阻力：f_阻=0.1G=0.1×1.2×10⁴N=1.2×10³N；
因?yàn)檗I車(chē)勻速行駛，所以F=f_阻=1.2×10³N；
根據(jù)v=$\frac{s}{t}$得汽車(chē)通過(guò)的路程：
s=vt=72km/h×1h=72km=7.2×10⁴m，
牽引力做的功：W=Fs=1.2×10³N×7.2×10⁴m=8.64×10⁷J；
（2）汽油完全燃燒釋放出的熱量：
Q=mq=6kg×4.6×10⁷J/kg=2.76×10⁸J，
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{8.64×1{0}^{7}J}{2.76×1{0}^{8}J}$×100%≈31.3%．
答：
（1）這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)牽引力做功為8.64×10⁷J；
（2）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是31.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求汽車(chē)發(fā)電機(jī)的效率問(wèn)題，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，熟練應(yīng)用平衡條件、功的公式、燃燒值公式、效率公式即可正確解題．