Question

为了保障学生乘车安全，某校投入使用的新型安全校车（如图所示）．求：（1）在寒冷的冬天，若一辆重为2×

为了保障学生乘车安全，某校投入使用的新型安全校车（如图所示）．求：（1）在寒冷的冬天，若一辆重为2×104N的校车在一段水平平直路面是匀速行驶3600m，共用了5min，校车受到的牵引力是4500N，求此过程中牵引力所做的功和功率各是多大？此过程中重力做功的功率是多大？（2）若行驶3600m的同时打开车内的供暖设备，放出了6.34×106J的热量，这段时间内完全燃烧1.4kg的汽油（汽油的热值是4.6×107J/kg），则校车在这段时间内的能量转化的效率是多少？

Answer 1

（1）牵引力所做的功W=Fs=4500N×3600m=1.62×10⁷J；
功率P=

W

t

=

1.62×107J

5×60s

=5.4×10⁴W；
物体在水平路面上行驶，没有在重力方向上移动距离，所以重力对物体不做功，重力做功的功率为0W；
（2）汽油完全燃烧放出的热量Q_放=mq=1.4kg×4.6X10⁷J/kg=6.44×10⁷J，
做有用功的能量W_有用=1.62×10⁷J+6.34×10⁶J=2.254×10⁷J，
能量转化的效率η=

W有用

Q

×100%=

2.254×107J

6.44×107J

×100%=35%．
答：（1）此过程中牵引力所做的功为1.62×10⁷J；功率是5.4×10⁴W；此过程中重力做功的功率是0W；
（2）校车在这段时间内的能量转化的效率是35%．