Question

9．某汽車(chē)在水平路面上勻速行駛，所受阻力為920N，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引功率為9.2KW，其發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為20%；若汽車(chē)行駛的時(shí)間為100s，汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg．求：①發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車(chē)的牽引力多大？②牽引力做了多少功？③發(fā)動(dòng)機(jī)消耗的汽油的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 ①根據(jù)二力平衡條件可求發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車(chē)的牽引力；
②利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算功率；
③熱機(jī)的輸出功為有效利用部分，燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能為總功，兩者的比值即為熱機(jī)的機(jī)械效率，通過(guò)列式變形即可求出需要多少汽油．

解答 解：①汽車(chē)在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件可知，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車(chē)的牽引力：
F_牽=f=920N；
②由P=$\frac{W}{t}$可得，牽引力做的功：
W_牽=Pt=9.2×10³W×100s=9.2×10⁵J；
③汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=W_總=$\frac{{W}_{牽}}{η}$=$\frac{9.2×1{0}^{5}J}{20%}$=4.6×10⁶J，
由Q_放=mq得
m_油=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.6×1{0}^{6}J}{4.6×1{0}^{-7}J}$=0.1kg．
答：①發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車(chē)的牽引力為920N；
②牽引力做了9.2×10⁵J的功；
③發(fā)動(dòng)機(jī)消耗的汽油的質(zhì)量是0.1kg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查二力平衡條件的應(yīng)用、做功和效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活應(yīng)用，考查的知識(shí)點(diǎn)比較多，主要考查對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的靈活應(yīng)用能力．