Question

13．一輛正在平直公路上勻速行駛的汽車速度是72km/h，所受阻力為1500N，甲地到乙地距離100km，已知該汽車這種情況下每百公里耗油12L（汽油的熱值4.2×10⁷J/kg，汽油的密度0.72×10³kg/m³）：
（1）該車從甲地到乙地牽引力做多少功？
（2）汽車的效率是多少？（保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）已知所受阻力為1500N，從甲地到乙地100km，利用W=Fs可求得該車從甲地到乙地克服阻力做多少功；
（2）已知消耗汽油和汽油的熱值可求燃燒汽油釋放的能量．還知道牽引力做的功，二者之比就是汽車發(fā)動機的效率．

解答 解：（1）汽車勻速行駛，F(xiàn)=f=1500N，
則該車從甲地到乙地克服阻力做功：
W=Fs=1500N×100×10³m=1.5×10⁸J；
（2）已知該汽車這種情況下每百公里耗油12L，
則從甲地到乙地100km，耗油12L，即耗油的體積：V=12L=1.2×10^-2m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，
消耗汽油的質(zhì)量：m=ρ_汽油V=0.72×10³kg/m³×1.2×10^-2m³=8.64kg
Q_放=qm=4.2×10⁷J/kg×8.64kg=3.6288×10⁸J．
效率η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.5×1{0}^{8}J}{3.6288×1{0}^{8}J}$×100%≈41.3%．
答：（1）該車從甲地到乙地克服阻力做1.5×10⁸J功；
（2）汽車的效率是41.3%．

點評 本題考查了功的計算、功率的計算、效率的計算，要求靈活選用公式，涉及到汽油機工作時的能量損耗，屬于難題．