Question

一辆正在匀速行驶的汽车速度是72km/h，所受阻力为1500N，从甲地到乙地150km,已知该汽车这种情况下每百公里耗油12L（汽油的热值4.2×10⁷J/kg,汽油的密度0.72g/cm³）： 

（1）该车从甲地到乙地克服阻力做多少功？ 

（2）汽车行驶时的功率是多少？ 

（3）汽车的效率是多少？

Answer

（1）该车从甲地到乙地克服阻力做2.25×108J功；

（2）汽车行驶时的功率是3×104W；

（3）汽车的效率是62%．

【解析】

试题（1）已知所受阻力为1500N，从甲地到乙地150km，利用W=Fs可求得该车从甲地到乙地克服阻力做多少功；

（2）已知汽车行驶的路程和速度，利用速度公式变形可求得时间，再利用P=求得行驶过程中汽车的功率；

（3）已知消耗汽油和汽油的热值可求燃烧汽油释放的能量．还知道牵引力做的功，二者之比就是汽车发动机的效率．

【解析】
（1）∵汽车匀速行驶，

∴F=f=1500N，

则该车从甲地到乙地克服阻力做功：

W=Fs=1500N×150000m=2.25×108J；

（2）∵v=，

∴汽车在水平路面匀速行驶的时间：

t===h=7500s，

汽车行驶时的功率P===3×104W，

（3）已知该汽车这种情况下每百公里耗油12L，

则从甲地到乙地150km，耗油12L，即V=12L=1.2×10﹣2m3，

∵ρ=，

∴m=ρ汽油V=0.72×103kg/m3×1.2×10﹣2m3=8.64kg

Q放=qm=4.2×107J/kg×8.64kg=3.6288×108J．

效率η=×100%=×100%≈62%．

答：（1）该车从甲地到乙地克服阻力做2.25×108J功；

（2）汽车行驶时的功率是3×104W；

（3）汽车的效率是62%．