Question

20．一輛汽車(chē)以100km/h的速度沿水平路面勻速行駛，汽車(chē)受到1000N的阻力．汽車(chē)以這個(gè)速度行駛，每行駛10km便消耗1L汽油．
（1）計(jì)算汽車(chē)以100km/h行駛時(shí)牽引力的功率．
（2）如果消耗1L汽油釋放的能量為3.7×10⁷J，計(jì)算汽車(chē)的效率．
（3）汽車(chē)消耗的能量與它做的功相等嗎？如果不相等，“損失”的能量到哪里去了？

Answer 1

分析 （1）因?yàn)槭莿蛩傩旭偅�所以汽�?chē)牽引力等于其阻力，再根據(jù)P=Fv求出其功率；
（2）消耗1L汽油，行駛了10km，根據(jù)W=Fx求出牽引力做的功，根據(jù)$η=\frac{W}{Q}$求解效率；
（3）有一部分能量要損失，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能散發(fā)到空氣中去．

解答 解：（1）100km/h=27.78m/s
汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力為：F=f=1000N
則牽引力的功率為：P=Fv=1000×27.78=27780W
（2）消耗1L汽油，行駛了10km，牽引力做的功為
W=Fx=1000×10000=1×10⁷J
則汽車(chē)的效率為：$η=\frac{W}{Q}=\frac{1×1{0}^{7}}{3.7×1{0}^{7}}×100%$=27.03%
（3）汽車(chē)消耗的能量與它做的功不相等，“損失”的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能散發(fā)到空氣中去了．
答：（1）牽引力的功率為27780W．
（2）汽車(chē)的效率為27.03%．
（3）汽車(chē)消耗的能量與它做的功不相等，“損失”的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能散發(fā)到空氣中去了．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功、功率、效率的計(jì)算、二力平衡條件的掌握和運(yùn)用，要靈活利用汽車(chē)勻速行駛時(shí)汽車(chē)功率的推導(dǎo)公式P=Fv．