Question

“十一”假期，小明一家驅(qū)車(chē)外出旅游。當(dāng)汽車(chē)以108km/h的速度在高速公路上勻速直線(xiàn)行駛時(shí)，汽車(chē)受到的阻力是整車(chē)重的0.08倍，效率為4O％。已知汽車(chē)整車(chē)質(zhì)量為1375kg，油箱容積為50L。（汽油熱值q=3.3×10⁷J/L，g=10N/kg)
（1）這時(shí)汽車(chē)牽引力做功的功率是多少？
（2）該車(chē)加一滿(mǎn)箱汽油，則這箱汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量是多少焦？
（3）該車(chē)加一滿(mǎn)箱汽油，按照以上速度與效率，最多可以勻速直線(xiàn)行駛多遠(yuǎn)的路程？

Answer 1

(1)33000W (2)1.65×10⁹J (3)600Km。

解析試題分析：（1）汽車(chē)勻速前進(jìn)受到的阻力：
f=0.08G=0.08mg=0.08×1375kg×10N/kg=1100N；
∵汽車(chē)勻速行駛時(shí)，處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，
∴汽車(chē)受到的牽引力：F=f=1100N，
這時(shí)汽車(chē)牽引力做功的功率：
P="W/t" ="Fs/t" =Fv=1100N×30m/s=33000W；
（2）汽油完全燃燒放出的熱量為：
Q_放=Vq=3.3×10⁷J/L×50L=1.65×10⁹J，
（3）∵汽車(chē)的效率為40%，∴牽引力做的有用功：W有用=ηW_總=40%×1.65×10⁹J=6.6×10⁸J，
根據(jù)W=Fs可得，汽車(chē)行駛的路程為：
s=W_有用 /F =6.6×10⁸J/1100N =6×10⁵m=600km．
考點(diǎn)：功率的計(jì)算；二力平衡條件的應(yīng)用；功率計(jì)算公式的應(yīng)用