Question

一輛轎車以108km/h的速度在平直的公路上勻速行駛1.8km，在此過(guò)程中：
（1）若轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為48.3kW，則該車行駛中所受阻力是多少？
（2）若轎車消耗汽油0.25kg，其發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為多大？（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）
（3）若汽車停止行駛一段時(shí)間后，發(fā)動(dòng)機(jī)水箱內(nèi)的6kg水溫度從90℃降低到50℃，則水箱里的水放出多少熱量？（c_水=4.2×10³J/（kg?℃）．

Answer 1

解：（1）由P=Fv變形得：
F===1610N，
因勻速行駛，阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，
所以阻力：f=F=1610N；
（2）牽引力做的功：
W=Fs=1610N×1.8×1000m=2.898×10⁶J，
汽油燃燒放出的熱量：
Q=mq=0.25kg×4.6×10⁷J/kg=1.15×10⁷J，
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：
η=×100%=×100%=25.2%；
（3）水放出的熱量：
Q_放=cm（t₀-t）=4.2×10³J/（kg?℃）×6kg×（90℃-50℃）=1.008×10⁶ J．
答：（1）該車行駛中所受阻力是1610N；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25.2%；
（3）水箱里的水放出1.008×10⁶ J熱量．
分析：（1）已知功率為48.3kW，速度108km/h，根據(jù)P=Fv變形可求出汽車牽引力，因勻速行駛，阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，可求出阻力大��；
（2）由牽引力和路程1.8km，根據(jù)W=FS可求出牽引力做的功，再根據(jù)Q=mq求出汽油燃燒放出的熱量，最后根據(jù)η=求出發(fā)動(dòng)機(jī)的效率；
（3）已知水的質(zhì)量6kg，初溫度90℃，末溫度50℃，根據(jù)Q_放=cm（t₀-t）可求出水放出的熱量．
點(diǎn)評(píng)：在第一問(wèn)中，要注意運(yùn)用公式P=Fv，注意單位統(tǒng)一；第二問(wèn)中，要分清有用功和總能量．