Question

2．今年“五一”期間，爸爸開車帶著魯魯去旅游．汽車（包括車上的人和物品）質量為1.6×10³kg，汽車以90km/h的速度在平直公路上勻速行駛230km，所受的平均阻力是汽車總重的0.05倍，汽車發(fā)動機的效率為25%，汽油的熱值是4.6×10⁷J/kg（假設汽油完全燃燒）．求出汽車全程消耗汽油多少千克？

Answer 1

分析 因為汽車勻速行駛，所以它受的阻力和牽引力是一對平衡力，根據(jù)F=f=0.05G=0.05mg求出汽車牽引力，再根據(jù)W=Fs求出牽引力做的有用功；根據(jù)η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$求出消耗汽油放出的熱量，再根據(jù)Q=mq求出消耗汽油的質量．

解答 已知：汽車質量m=1.6×10³kg，路程=230km=230000m，汽車發(fā)動機的效率為η=25%，汽油的熱值是4.6×10⁷J/kg
求：消耗汽油的質量m′=？
解：汽車牽引力F=f=0.05G=0.05mg=0.05×1.6×10³kg×9.8N/kg=784N，
牽引力做的有用功W=Fs=784N×230×1000m=1.8032×10⁸J，
由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$得：消耗汽油放出的熱量Q_放=$\frac{W}{η}$=$\frac{1.8032×1{0}^{8}J}{25%}$=7.2128×10⁸J，
由Q=mq得：汽車全程消耗汽油的質量m′=$\frac{Q}{q}$=$\frac{7.2128×1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$=15.68kg．
答：汽車全程消耗汽油15.68kg．

點評 此題主要考查的是學生對重力、功、效率、熱值計算公式的理解和掌握，綜合性較強，有一定難度．