Question

18．隨著人們生活水平的日益提高，小汽車越來越多地進(jìn)入了百姓人家．一輛使用汽油為燃料的小汽車，以20m/s的速度在水平公路上勻速行駛時(shí)，若發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為20kW．若小汽車行駛23km，消耗汽油2kg．汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg，求這小汽車在這段路程中：
（1）運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；
（3）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．

Answer 1

分析 （1）已知汽車的速度和通過的路程，根據(jù)公式v=$\frac{s}{t}$可求運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）已知功率和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt可求發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；
（3）根據(jù)公式Q=qm可求汽油釋放的能量，做的功與釋放能量的比值就是發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．

解答 解：
（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，運(yùn)動(dòng)時(shí)間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{23×1{0}^{3}m}{20m/s}$=1.15×10³s；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功：
W=Pt=20×10³W×1.15×10³s=2.3×10⁷J；
（3）汽油燃燒放出熱量：Q=mq，
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：
η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{W}{mq}$=$\frac{2.3×1{0}^{7}J}{2kg×4.6×1{0}^{7}J/kg}$=25%．
答：（1）運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1.15×10³s；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為2.3×10⁷J；
（3）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查時(shí)間、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．