Question

【題目】蕪湖奇瑞汽車有限公司是一家大型的汽車生產(chǎn)基地。該廠某型號汽車在車型測試中，在一段平直公路上勻速行駛了36 km，用時0.5小時，車的總質(zhì)量為3×103 kg，受到的阻力為車重的0.1倍，其中g=10 N/kg。求：

【1】該汽車牽引力所做的功；

【2】已知這一過程消耗燃油1.5×10-2 m3，則熱機(jī)在這一過程中消耗的總能量（假設(shè)燃油完全燃燒，燃油密度為0.8×103 kg/ m3，燃油熱值q為4.5×107 J/kg）；

【3】該汽車發(fā)動機(jī)的效率；

【4】若該汽車在平直的公路上勻速行駛的路程為s，發(fā)動機(jī)牽引力為F，其發(fā)動機(jī)效率η，汽油的熱值為q，請推導(dǎo)該汽車在這段路程內(nèi)消耗汽油質(zhì)量的表達(dá)式。

Answer 1

【答案】

【1】 1.08×108 J

【2】 5.4×108 J

【3】 20%

【4】 因為，，效率為：所以，，綜上可得，汽車消耗汽油質(zhì)量的表達(dá)式為：。

【解析】

【1】汽車的重力為：

，

因為車勻速行駛，所以車受到牽引力，即阻力：

；

則牽引力做功：

；

【2】由得，消耗燃油的質(zhì)量為：

，

燃油完全燃燒放出的熱量：

；

【3】汽車的牽引力所做的功就是有用功，燃油完全燃燒放出的熱量就是總功；

則發(fā)動機(jī)的效率：

；

【4】因為，，

效率為：

所以，，

綜上可得，汽車消耗汽油質(zhì)量的表達(dá)式為：。