Question

【題目】某品牌轎車(chē)的質(zhì)量為M1（含駕乘人員），發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為η1，若該車(chē)在平直道路上勻速行駛時(shí)受到地面的摩擦力為車(chē)總重的μ倍（μ＜1，為常數(shù)），受到的空氣阻力為f，忽略其他摩擦阻力。求：

（1）汽車(chē)的牽引力。

（2）經(jīng)過(guò)技術(shù)革新，廠(chǎng)家將車(chē)外殼質(zhì)量減少了M2，并對(duì)車(chē)子的流線(xiàn)型進(jìn)行了優(yōu)化，使車(chē)受到的空氣阻力減少了2%，還將車(chē)子的發(fā)動(dòng)機(jī)效率提高n，設(shè)改進(jìn)前后汽車(chē)行駛的路況、路程、駕乘人員相同，改進(jìn)后汽車(chē)以相同的速度勻速行駛，求改進(jìn)后汽車(chē)的耗油量m2與改進(jìn)前的耗油量m1的比。（溫馨提示：在推導(dǎo)計(jì)算過(guò)程中需要的物理量，請(qǐng)?zhí)崆霸O(shè)定）

Answer 1

【答案】(1) ；(2)

【解析】

(1)若該車(chē)在平直道路上勻速行駛時(shí)受到地面的摩擦力為車(chē)總重的μ倍，即μM1g，因?yàn)樵撥?chē)在平直道路上勻速行駛，故受到平衡力的作用，車(chē)的牽引力：

；

(2)改進(jìn)后轎車(chē)的質(zhì)量為，汽車(chē)的行駛路程為s，汽油的熱值為q，發(fā)動(dòng)機(jī)效率為，

受到摩擦力為：

；

由力的平衡，轎車(chē)的汽車(chē)牽引力：

﹣﹣﹣﹣①

發(fā)動(dòng)機(jī)效率：

﹣﹣﹣﹣﹣②

由①②得：

﹣﹣﹣﹣﹣﹣③

改進(jìn)前：

，

故

﹣﹣﹣﹣﹣﹣④，

由③④，故改進(jìn)后與改進(jìn)前的油耗量比：

。

答：(1)牽引力為；

(2)進(jìn)后汽車(chē)的耗油量m2與改進(jìn)前的耗油量m1的比為。