Question

15．元旦期間，小武和小胖同學(xué)一起乘坐一輛轎車從新余開往南昌，在某一段平直的高速公路上勻速行駛了1.8km，轎車上的速度表如圖所示，在此過程中．求：
（1）轎車在該段公路上行駛的速度是多少km/h？合多少m/s？
（2）若轎車發(fā)動機(jī)的功率為40kW，則該車行駛中所受阻力多大？
（3）若轎車消耗汽油0.25kg，其發(fā)動機(jī)的效率多大？（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)速度單位之間的換算關(guān)系就會解答此題；
（2）由速度公式v=$\frac{s}{t}$與功率公式P=$\frac{W}{t}$就可得出功率與速度的關(guān)系式P=Fv，由于轎車勻速前進(jìn)根據(jù)二力平衡的條件，就可求出轎車的牽引力也就是車所受的阻力；
（3）由熱值公式就可計(jì)算出轎車消耗汽油0.25kg放出的熱量，再根據(jù)做功公式就可計(jì)算出牽引力所做的功，由效率公式計(jì)算出發(fā)動機(jī)的效率．

解答 解：（1）轎車的速度為v=90km/h，
v=90km/h=$\frac{90×1000m}{3600s}$=25m/s，
（2）由v=$\frac{s}{t}$，P=$\frac{W}{t}$，W=Fs得，P=Fv，
該車行駛中牽引力：F=$\frac{P}{v}$=$\frac{40×1000W}{25m/s}$=1600N，
因轎車勻速運(yùn)動，受力平衡，
所以阻力f=F=1600N，
（3）汽油燃燒釋放的熱量為：
W_總=Q=mq=0.25kg×4.6×10⁷J/kg=1.15×10⁷J，
牽引力做的有用功為：W_有用=Fs=1600N×1800m=2.88×10⁶J，
所以發(fā)動機(jī)效率為：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{2.88×1{0}^{6}J}{1.15×1{0}^{7}J}$×100%=25%，
答：（1）轎車的速度為90km/h，合25m/s．
（2）該車行駛中所受阻力1600N．
（3）發(fā)動機(jī)的效率為25%．

點(diǎn)評 本題考查了速度公式、功率公式及做功公式、效率公式的計(jì)算，屬于常見的考試題型．