Question

已知某型號(hào)的載重車在一段平直的高速公路上勻速行駛，速度為21m/s，受到的平均阻力為3000N．行駛8min鐘消耗汽油3L（假設(shè)汽油完全燃燒，汽油的密度為0.8×10³Kg/m³，熱值為3.15×10⁷J/kg）．則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是

40%

．

Answer 1

分析：首先根據(jù)公式v=

s

t

求出汽車行駛的路程，根據(jù)公式W=Fs可求汽車行駛過程所做的功；根據(jù)燃油的熱值和燃燒燃油的質(zhì)量求出燃油完全燃燒放出熱量，二者之比就等于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．

解答：解：∵v=

s

t

，
∴汽車行駛的路程：
s=vt=21m/s×480s=1.008×10⁴m，
因?yàn)槠�車勻速行駛，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力等于受到的阻力，F(xiàn)=f=3000N，
發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：
W=Fs=3000N×1.008×10⁴m=3.024×10⁷J，
∵ρ=

m

V

，
∴燃燒汽油的質(zhì)量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×3×10^-3m³=2.4kg，
完全燃燒汽油放出的熱量：
Q=mq=2.4kg×3.15×10⁷J/kg=7.56×10⁷J，
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：
η=

W

Q

×100%=

3.024×107J

7.56×107J

×100%=40%．
故答案為：40%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查速度、牽引力、功、燃料燃燒放出熱量和效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的應(yīng)用，難點(diǎn)是根據(jù)燃料的熱值和體積以及密度求釋放的熱量．