Question

【題目】暑假期間，司機(jī)小方駕車(chē)沿高速公路到某地旅游,路程為300 km.轎車(chē)以108Km/h的速度勻速直線行駛,且受到的阻力900N,該小轎車(chē)的油箱內(nèi)裝有40 L汽油,整車(chē)質(zhì)量為1800Kg，已知汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能,汽油的熱值為3.3×107 J/L，g=10N/kg.求；
（1）小轎車(chē)到達(dá)目的地牽引力所做的功和功率;
（2）若將這箱油完全燃燒，可以使這輛車(chē)勻速直線行駛多少km？

Answer 1

【答案】
（1）解：因汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)=f=900N，牽引力所做的功

W=Fs=900N×300×103m=2.7×108J；
v=108km/h=30m/s，
t=s/v=300×103m/30m/s=104s，
牽引力的功率為P=W/t=2.7×108J/104s=2.7×104W；

（2）解：Q放=qV=3.3×107 J/L×40L=1.32×108J，W有=Q放η=1.32×108J×0.3=3.96×107J， 完全燃燒一箱油后可以使該汽車(chē)行駛的最大路程S=W有/F=3.96×107J/900N=440km.
【解析】本題是有關(guān)力熱綜合計(jì)算題目，掌握有關(guān)力學(xué)的公式：v=、W=Fs、P==Fv等，有關(guān)熱學(xué)的公式：Q=mq，若沒(méi)有轉(zhuǎn)換效率，則W=Q放，若存在轉(zhuǎn)換效率，則W=ηQ放.對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力與阻力是平衡力的關(guān)系，大小相等.
【考點(diǎn)精析】掌握功的計(jì)算和功率的計(jì)算與測(cè)量是解答本題的根本，需要知道功的計(jì)算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．