Question

8．隨著人們生活水平的日益提高，小汽車越來越多地走進(jìn)百姓家，一輛使用汽油為燃料的小汽車，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，小汽車所受到的摩擦力為1000N．若小汽車行駛的距離為100km，汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg，消耗的汽油的質(zhì)量為10kg．求小汽車在這段路程中：
（1）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為多少？
（3）小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)W=Fs求出牽引力做的功；
（2）已知汽車的速度和通過的路程，根據(jù)公式t=$\frac{s}{v}$可求運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；已知功率和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt可求發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；
（3）根據(jù)公式Q=qm可求釋放的能量，做的功與釋放能量的比值就是發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．

解答 解：（1）因?yàn)槠�車勻速行駛，則F=f=1000N，又s=100000m，
則汽車做功：
W=Fs=1000N×100000m=10⁸J；
（2）v=72km/h=20m/s；
運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=$\frac{s}{t}$=$\frac{100×1{0}^{3}m}{20m/s}$=5×10³s；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做實(shí)際功率為：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1{0}^{8}J}{5×1{0}^{3}s}$=20000W；
（3）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{W}{mq}$×100%=$\frac{1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg×10kg}$×100%≈22%．
答：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功10⁸J；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為20000W；
（3）小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為22%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查時(shí)間、做功和效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活應(yīng)用，考查的知識(shí)點(diǎn)比較多，主要考查對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的靈活應(yīng)用能力．