Question

4．如圖是根據(jù)某小汽車在一段平直的路面上行駛的時間和通過的路程繪制的示意圖．
（1）判斷圖中小汽車是做勻速直線運動還是變速直線運動；
（2）求圖中小汽車全程的平均速度；
（3）若小汽車以20kW的功率行駛10min消耗汽油1kg，已知汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg．求小汽車發(fā)動機的效率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)速度公式，結(jié)合圖示，看在相同時間內(nèi)小汽車通過的路程是否相等；
（2）已知總路程，和所用時間，根據(jù)速度公式可直接求得其平均速度；
（3）根據(jù)η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$可求得小汽車發(fā)動機的效率．

解答 解：（1）由圖可知，小汽車在相同的時間內(nèi)通過的路程不同，根據(jù)速度公式可知，小汽車做變速直線運動；
（2）小汽車全程的平均速度是：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1200m}{40s}$=30m/s；
（3）P=20kW=2×10⁴W，t=10min=600s，
發(fā)動機做的功：
W=Pt=2×10⁴W×600s=1.2×10⁷J，
小汽車放出的熱量：
Q_放=mq=1kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁷J，
發(fā)動機的效率是：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{1.2×1{0}^{7}J}{4.6×1{0}^{7}J}$=26.09%．
答：（1）圖中小汽車是做變速直線運動；
（2）圖中小汽車全程的平均速度是30m/s；
（3）小汽車發(fā)動機的效率是26.09%．

點評 此題考查速度公式的應(yīng)用，功和效率的計算，關(guān)鍵是公式的熟練運用．