Question

“十一”假期，小江一家驱车外出旅游，当汽车以30m/s的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.05倍，效率为40%，已知汽车整车重量为2.2×10⁴N．（汽油热值q=3.3×10⁷J/L，g=10N/kg）

（1）这辆汽车匀速行驶时所受阻力为多少；

（2）这时汽车牵引力做功的功率是多少；

（3）若汽车按照以上速度匀速直线行驶了600km的路程，需消耗汽油多少L（升）？

Answer

（1）汽车的阻力为1100N；

（2）汽车牵引力的功率为3.3×104W；

（3）消耗汽油为50L．

【解析】

试题分析：（1）已知车重可求摩擦力，根据二力平衡的条件可知牵引力就等于摩擦力；

（2）根据公式P===Fv求功率．

（3）根据W=Fs计算出汽车所做的功，根据公式η=求出汽车消耗的能量；最后根据Q=qV计算出消耗汽油消耗的多少．

【解析】

（1）因为汽车匀速行驶，所以牵引力等于阻力F=f=0.05G=0.05×2.2×104N=1100N；

（2）汽车牵引力做功的功率为：

P===Fv=1100N×30m/s=3.3×104W；

（3）汽车牵引力所做的功为：

W=Fs=1100N×600×103m=6.6×108J；

根据η=可知，

汽车消耗的能量Q===1.65×109J；

根据Q=qV可知，

需要的汽油为：

V===50L．

答：

（1）汽车的阻力为1100N；

（2）汽车牵引力的功率为3.3×104W；

（3）消耗汽油为50L．

【点评】本题考查了二力平衡的条件的应用、功率公式、机械效率公式、热值公式的应用，要求我们要掌握基本公式，并搞清各个量之间的关系，注意计算过程中时间的单位换算．