Question

【題目】一輛轎車在平直的高速公路上勻速行駛1.8km，轎車上的速度表指示如圖所示，求：
①若轎車行駛過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率（牽引力的功率）為60kW，則該車行駛過程中受到的阻力是多大？
②如果在這段路程的行駛中，轎車消耗的汽油為0.25kg，那么發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多大？（q汽油=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】解：由速度表可知轎車的速度v=90km/h=25m/s，
根據(jù)v= 可得，轎車行駛的時(shí)間：
t= =0.02h=72s；
①根據(jù)P= =Fv可得，轎車的牽引力：
F= =2400N，
汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：車所受的阻力f=F=1600N；
答：該車行駛過程中受到的阻力是為2400N．
②根據(jù)P= 可得，汽車做的功：
W有用=Pt=60×103W×72s=4.32×106J，
汽油釋放的能量Q=mq=0.25kg×4.6×107J/kg=1.15×107J，
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率η= ×100%= ×100%≈37.6%．
答：發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是37.6%．
【解析】由速度表讀出轎車的速度，然后由速度公式的變形公式t= 求出轎車的行駛時(shí)間；由公式P= = =Fv的變形公式F= 求出轎車的牽引力，然后根據(jù)汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)求出該車受到的阻力；求出汽車做的功及汽油釋放的能量，然后求出發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解功率的計(jì)算與測(cè)量的相關(guān)知識(shí)，掌握功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s，以及對(duì)熱機(jī)的概念和效率的理解，了解熱機(jī)：將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，統(tǒng)稱為熱機(jī)．熱機(jī)的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機(jī)的效率．熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)．