Question

一辆轿车以108km/h的速度在平直的公路上匀速行驶1.8km，在此过程中：（1）若轿车发动机的功率为48.3kW，

一辆轿车以108km/h的速度在平直的公路上匀速行驶1.8km，在此过程中：（1）若轿车发动机的功率为48.3kW，则该车行驶中所受阻力是多少？（2）若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率为多大？（q 汽油 =4.6×10 7 J/kg）（3）若汽车停止行驶一段时间后，发动机水箱内的6kg水温度从90℃降低到50℃，则水箱里的水放出多少热量？【c 水 ＝4.2×10 3 J/（kg·℃）】

Answer 1

（1）1610N（2）25.2%（3）1.008×10 6 J

由速度公式v=s/t与功率公式P="W" /t 得出功率与速度的关系式P=Fv，由于轿车匀速前进根据二力平衡的条件，就可求出轿车的牵引力也就是车所受的阻力；由热值公式就可计算出轿车消耗汽油0.25kg放出的热量，再根据做功公式就可计算出牵引力所做的功，由效率公式计算出发动机的效率；根据Q=cm△t求出水箱里的水放出的热量． （1）该车行驶的速度： v=108km/h=30m/s， 该车行驶中的牵引力： F="P" /v ="48300W" /30m/s =1610N， 因轿车匀速运动，牵引力和受到的阻力是一对平衡力， 所以阻力f=F=1610N； （3）汽油燃烧释放的热量为： W 总 =Q=mq=0.25kg×4.6×10 7 J/kg=1.15×10 7 J， 牵引力做的有用功为： W有用=Fs=1610N×1800m=2.898×10 6 J， 所以发动机效率为： η=W 有 /W 总 ×100%=2.898×10 6 J/1.15×10 7 J ×100%≈25.2%； （3）水箱里的水放出的热量： Q 放 =cm（t 2 -t 1 ）=4.2×10 3 J/（kg?℃）×6kg×（90℃-50℃）=1.008×10 6 J