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0.8g/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）2.25×108J；（2）3×104W；（3）约37.2％

【解析】

（1）．汽车匀速行驶，受到的牵引力和阻力是平衡力，所以F=f=1500N，

则该车从甲地到乙地克服阻力做功：

W=Fs=1500N×1.5×105m=2.25×108J；

（2）．汽车在水平路面匀速行驶的时间：

t==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=18L，即V=18L=1.8×10-2m3，

汽油的质量

m=ρ汽油V=0.8×103kg/m3×1.8×10-2m3=14.4kg，

汽油完全燃烧放出的热量

Q放=qm=4.2×107J/kg×14.4kg=6.048×108J，

汽车的效率

η= ≈37.2%。

答：（1）．该车从甲地到乙地克服阻力做功是2.25×108J；

（2）．汽车行驶时的功率是3×104W；

（3）．汽车的效率是37.2%。