Question

一輛轎車(chē)在平直的公路上勻速行駛，轎車(chē)的速度是90km/h，則：
（1）若轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率是40kW，則轎車(chē)行駛中所受阻力多大？
（2）若發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是25%，則該車(chē)每一百公里耗油多少？（汽油的熱值是4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)功率公式P=Fv，變形后可求牽引力F；轎車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，阻力f與牽引力F是平衡力．
（2）燃料燃燒放熱為Q_放=mq．
（3）W_有=Fs．發(fā)動(dòng)機(jī)效率為η=

W有

Q放

．

解答：解：（1）轎車(chē)的速度為v=90km/h=25m/s，轎車(chē)功率為P=40kW=40000W；
由功率公式P=Fv變形得：轎車(chē)的牽引力：
F=

P

v

=

40000W

25m/s

=1600N；
由于轎車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，受到平衡力作用，即牽引力F與阻力f平衡，
故f=F=1600N．
（2）轎車(chē)行駛路程為：
s=100km=1×10⁵m，
轎車(chē)所做有用功為：
W=Fs=1600N×1×10⁵m=1.6×10⁸J，
由發(fā)動(dòng)機(jī)效率為η=

W有

Q放

得：
Q_放=

W有

η

=

1.6×108J

25%

=6.4×10⁸J，
由Q_放=mq得：耗油質(zhì)量為：
m=

Q放

q

=

6.4×108J

4.6×107J/kg

≈13.9kg．
答：（1）轎車(chē)行駛中所受阻力1600N；
（2）該車(chē)每一百公里耗油13.9kg．

點(diǎn)評(píng)：此題是一道力學(xué)和熱學(xué)的綜合題，熟練運(yùn)用功、功率、熱值、熱機(jī)效率的公式及變形公式，是解答此題的關(guān)鍵．