Question

某型号汽车重为4×10⁴N，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为2760N，已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，g取10N/kg．求：
（1）汽车匀速行驶100km所用的时间是多少秒？
（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？
（3）若汽车发动机的效率为30%，它匀速行驶100km消耗多少千克汽油？

Answer

（1）汽车在平直的公路上匀速行驶，电阻行驶的路程和速度，可利用公式t=计算时间．
（2）汽车在平直的公路上匀速行驶，则牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，可利用公式P==FV计算牵引力的功率．
（3）知道汽车匀速行驶100km所用的时间和牵引力的功率，可利用公式W=Pt计算汽车做的有用功，又知道汽车发动机的效率为30%，可利用公式Q放=计算汽油燃烧放出的热量，又知道汽油的热值，可利用公式m=计算汽油的质量．
【解析】

（1）V=90km/h，S=100km，
∴t===h=4000s．
（2）汽车在平直的公路上匀速行驶，则牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，
∵F=f=2760N，V=90km/h=25m/s，
∴牵引力的功率为：P=FV=2760N×25m/s=69000W．
（3）∵t=4000s，P=69000W，
∴汽车做的有用功为：W有用=Pt=69000W×4000s=2.76×108J，
而η=30%，
∴汽油燃烧放出的热量为：Q放===9.2×108J，
汽油的质量为：m===20kg．
答：（1）汽车匀速行驶100km所用的时间是4000s．
（2）牵引力的功率是69000W．
（3）它匀速行驶100km消耗20kg汽油．