隨著人們生活水平的日益提高,小汽車越來越多地走進了百姓人家.一輛使用天然氣為
燃料的節(jié)能環(huán)保型小汽車,以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時,發(fā)動機的實際功率為20kW.若小汽車行駛的距離為100km,天然氣的熱值q=7.5×107J/m3,小汽車發(fā)動機的效率為25%.
求節(jié)能環(huán)保型小汽車在這段路程中:
(1)運動的時間;
(2)發(fā)動機所做的功;
(3)消耗天然氣的體積.
【答案】
分析:(1)知道路程和速度,根據公式v=
求出運動時間;
(2)已知功率和運動的時間,根據公式W=Pt可求發(fā)動機所做的功;
(3)根據公式η=
求出燃料燃燒放出的總能量,根據公式Q=qV可求消耗天然氣的體積.
解答:已知:速度v=72km/h=20m/s,路程s=100km=100000m,發(fā)動機的實際功率為P=20kW=20000W,天然氣的熱值q=7.5×10
7J/m
3,小汽車發(fā)動機的效率為η=25%
求:(1)運動的時間t=?;(2)發(fā)動機所做的功W=?;(3)消耗天然氣的體積V=?
解:(1)∵v=
∴小汽車運動的時間t=
=
=5×10
3s;
(2)∵P=
∴發(fā)動機做的功:W=Pt=20000W×5×10
3s=1×10
8J;
(3)∵η=
∴天然氣完全燃燒放出的熱量Q
放=
=
=4×10
8J,
∵Q=qV
∴消耗天然氣的體積:V=
=
≈5.33m
3.
答:(1)運動的時間為5×10
3s;
(2)發(fā)動機所做的功為1×10
8J;
(3)消耗天然氣的體積為5.33m
3.
點評:本題考查時間、做功和效率的計算,關鍵是公式及其變形的靈活應用,考查的知識點比較多,主要考查對所學物理知識的靈活應用能力.