Question

國慶長假，小明家自駕外出旅游．當汽車以108km/h的速度在高速公路上勻速直線行駛時受到的阻力是1000N，若汽車以這樣的狀態(tài)行駛90km，用了5L的汽油（汽油的熱值q=4.5×10⁷J/L），這段路程中汽車的功率是

 

W，汽車的效率是

 

．

Answer 1

分析：（1）汽車勻速行駛，所以汽車受到的牽引力與阻力是一對平衡力，即F=f=1000N，又知道汽車行駛的速度，根據(jù)P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出汽車牽引力做功的功率；
（2）根據(jù)Q=mq求出汽油完全燃燒放出的熱量，根據(jù)η=

W有用

Q放

求出機械效率．

解答：解：（1）∵汽車勻速行駛時，處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，
∴汽車受到的牽引力：
F=f=1000N，
v=108km/h=30m/s，
牽引力做功W=Fs=1000N×9×10⁴m=9×10⁷J，
這時汽車牽引力做功的功率：
P=

W

t

=

Fs

t

=Fv=1000N×30m/s=3×10⁵W；
（2）汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=5L×4.5×10⁷J/L=2.25×10⁸J，
小汽車發(fā)動機的機械效率：
η=

W

Q放

×100%=

9×107J

2.25×108J

×100%=40%．
故答案為：3×10⁵；40%．

點評：本題考查功的計算，熱機效率、熱值的計算．易錯點是對熱機效率的掌握．