Question

一輛載重汽車質(zhì)量為4000kg，在平直的公路上以72km/h的速度勻速行駛了100km，消耗了25kg汽油．據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車行駛過程受到的阻力約為汽車重力的0.1倍，試計(jì)算一下汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)效率為多少？（g取10N/kg，q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：已知汽車質(zhì)量可以得到重力；已知汽車受到的阻力與重力的關(guān)系，可以得到阻力的大��；因?yàn)槠�車勻速直線行駛，由阻力可以得到牽引力；已知牽引力和行駛距離，可以得到牽引力做的功；已知汽油熱值和質(zhì)量，可以得到完全燃燒放出的熱量；已知汽車牽引力做的功和汽油放出的熱量，兩者之比就是發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．

解答：已知：m=4000kg  g=10N/kg  f=0.1G  s=100km=10⁵m  q_汽油=4.6×10⁷J/kg  m_汽油=25kg
求：η=？
解：
∵汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力且G=mg，
∴汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為F=f=0.1G=0.1mg=0.1×4000kg×10N/kg=4000N；
牽引力做的功為W=Fs=4000N×10⁵m=4×10⁸J；
汽油燃燒產(chǎn)生的熱量為Q=m_汽油q_汽油=25kg×4.6×10⁷J/kg=11.5×10⁸J，
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為η=

W

Q

×100%=

4×108J

11.5×108J

×100%≈35%．
答：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為35%．

點(diǎn)評(píng)：此題是一道力熱綜合題，考查了重力、功、熱量和效率的計(jì)算，有一定的難度，解答的關(guān)鍵是熟悉基本公式，根據(jù)需要作出選擇或變形．