Question

【題目】一輛正在勻速行駛的汽車速度是20m/s，所受阻力為1500N，從甲地到乙地150km，已知該汽車這種情況下每百公里耗油12L（汽油的熱值4.2×107J/kg，汽油的密度0.72g/cm3）：
（1）該車從甲地到乙地克服阻力做多少功？
（2）汽車行駛時的功率是多少？
（3）汽車的效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：因為汽車勻速行駛，

所以F=f=1500N，

則該車從甲地到乙地克服阻力做功：

W=Fs=1500N×150×103m=2.25×108J；

答：該車從甲地到乙地克服阻力做功為2.25×108J；

（2）解：由v= 可得，汽車在水平路面勻速行駛的時間：

t= = =7500s，

汽車行駛時的功率：

P= = =3×104W；

答：汽車行駛時的功率是3×104W；

（3）解：已知該汽車這種情況下每百公里耗油12L，

則從甲地到乙地150km，消耗汽油的體積：V=12× L=18L=1.8×10﹣2m3，

由ρ= 可得，消耗汽油的質(zhì)量：

m=ρ汽油V=0.72×103kg/m3×1.8×10﹣2m3=12.96kg，

汽油完全燃燒放出的熱量：

Q放=qm=4.2×107J/kg×12.96kg=5.4432×108J．

汽車的效率：

η= ×100%= ×100%≈41.3%．

答：汽車的效率是41.3%．

【解析】（1）已知所受阻力為1500N，從甲地到乙地150km，利用W=Fs可求得該車從甲地到乙地克服阻力做多少功；（2）已知汽車行駛的路程和速度，利用速度公式變形可求得時間，再利用P=W/t求得行駛過程中汽車的功率；（3）已知消耗汽油和汽油的熱值可求燃燒汽油釋放的能量．還知道牽引力做的功，二者之比就是汽車發(fā)動機的效率．會運用功、功率、熱量、效率公式靈活解題.
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用功的計算和功率的計算與測量的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握功的計算公式：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�！� 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．