Question

“五一”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行駛時(shí)，汽車(chē)受到的阻力是整車(chē)重的0.08倍，效率為40％。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)加一滿箱汽油，按照以上速度最多可以勻速直線行駛多遠(yuǎn)的路程？

 

Answer 1

【答案】

（1）

（2）600km

【解析】

考點(diǎn)：熱機(jī)的效率，功和功率。

分析：(1)欲求牽引力的功率，應(yīng)該由公式P=Fv求得，因?yàn)樗俣纫阎�，且牽引力又等于阻力，阻力與車(chē)重的關(guān)系又已知，求牽引力可求，功率可求；（2）這一箱汽油完全燃燒放出的熱量由熱值可求出，再由效率可求出有用功，而有用功等于克服阻力所做的功，故由阻力可求出行駛的距離。

解：（1）因?yàn)槠��?chē)的速度v=108km/h=30m/s，

汽車(chē)的牽引力F=f=0.08G=0.08mg=0.08×1375kg×10N/kg=1100N；

故汽車(chē)牽引力做功的功率

（2）汽油完全燃燒放出的熱量Q＝qV=3.3×10⁷J/L×50L=1.65×10⁹J；

這些熱量轉(zhuǎn)化為汽車(chē)的有用功為W_有＝ηQ＝40%×1.65×10⁹J＝6.6×108J

故由功的計(jì)算公式得，行駛的路程s==6×10⁵m＝600km；