Question

重10⁴N的汽車在水平路面勻速運(yùn)動(dòng)，所受阻力為920N，汽車牽引力功率為9.2kW，其汽油發(fā)動(dòng)機(jī)效率為20%（汽油熱值是4.6×10⁷J/kg），求汽車運(yùn)動(dòng)100s內(nèi)：
（1）發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車的牽引力多大？
（2）牽引力做了多少功？
（3）汽車通過(guò)的距離多長(zhǎng)？
（4）發(fā)動(dòng)機(jī)消耗汽油質(zhì)量是多少？

Answer 1

已知：f=920N P=9.2kW=9200W η=20% q=4.6×10⁷J/kg t=100s
求：（1）F=？（2）W=？（3）s=？（4）m=？
解：
（1）發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車的牽引力為F=f=920N；
（2）∵P=，
∴牽引力做的功為W=Pt=9200W×100s=9.2×10⁵J；
（3）∵W=Fs，
∴汽車通過(guò)的距離為s===1000m；
（4）汽油機(jī)需要的熱量為Q===4.6×10⁶J，
∵Q=mq，
消耗汽油的質(zhì)量為m===0.1kg．
答：
（1）發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車的牽引力為920N；
（2）牽引力做的功為9.2×10⁵J；
（3）汽車通過(guò)的距離為1000m；
（4）消耗汽油的質(zhì)量為m===0.1kg．
分析：（1）水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受到的牽引力與阻力是一對(duì)平衡力；
（2）已知牽引力的功率和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，利用公式W=Pt得到牽引力做的功；
（3）已知牽引力做的功和牽引力的大小，利用功變形公式得到汽車通過(guò)的距離；
（4）已知牽引力做的功和發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，可以得到汽油放出的熱量；已知汽油放出的熱量和汽油的熱值，利用公式m=得到汽油的質(zhì)量．
點(diǎn)評(píng)：此題考查了二力平衡條件的應(yīng)用、功、功率、效率和熱量的計(jì)算，是一道力熱綜合題，考查的規(guī)律較大且非常重要，需要熟練掌握基本規(guī)律或公式，并能選擇應(yīng)用．