Question

一辆汽车以72 km/h的速度在一段水平的公路上匀速行驶了 8 km，消耗汽油2 kg。假设汽油机的效率为40%，汽油的热值取4.5×10⁷J/kg，求这段运动过程中：

（1）该汽车发动机做的有用功；

（2）汽车匀速行驶时受到的阻力f；

（3）该汽车发动机的输出功率。

Answer

(1)3.6×107J；(2)4500N；(3)90kW。

【解析】

(1)汽油完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=2 kg×4.5×107J/kg=9×107J，

由η=放得该汽车发动机做的有用功是：

W=ηQ放=40%×9×107J=3.6×107J；

(2)由W=Fs得汽车发动机的牵引力：

F===4500N，

汽车受到的阻力：

f=F=4500N；

(3)由v=得汽车运动的时间：

t== =h=400s；

该汽车的输出功率：

P===9×104W=90kW。

答：(1)该汽车发动机做的有用功为3.6×107J；

(2)汽车受到的阻力为4500N；

(3)该汽车的输出功率为90kW。