Question

已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全

已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW．若燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg，求：（1）汽车行驶速度是多少？（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？（3）汽车发动机的效率是多少？

Answer 1

已知：行驶的路程s=10.08km=10080m，所用时间是t=8min=480s，汽车发动机的功率为P=63kW=63000W，消耗燃油V=3L=3×10^-3m³，燃油的密度是ρ=0.8×10³kg/m³，热值为q=3.15×10⁷J/kg．
求：（1）汽车行驶速度v=？；（2）汽车行驶过程的牵引力F=？；（3）汽车发动机的效率η=？
解：（1）汽车行驶的速度：
v=

s

t

=

10080m

480s

=21m/s；
（2）∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv
∴汽车行驶过程的牵引力：
F=

P

v

=

63000W

21m/s

=3.0×10³N；
（3）汽车行驶过程所做的功：
W=Pt=63000W×480s=3.024×10⁷J，
∵ρ=

m

V

，
∴消耗的燃油的质量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×3×10^-3m³=2.4kg，
燃油完全燃烧放出热量：
Q=qm=3.15×10⁷J/kg×2.4kg=7.56×10⁷J，
汽车发动机的效率是：
η=

W

Q

×100%=

3.024×107J

7.56×107J

×100%=40%．
答：（1）汽车行驶速度是21m/s；
（2）汽车行驶过程的牵引力是3.0×10³N；
（3）汽车发动机的效率是40%．