Question

【題目】一輛轎車在平直的高速公路上勻速行駛1.8km，轎車上的速度表指示如圖所示，求：
①若轎車行駛過程中發動機的輸出功率（牽引力的功率）為60kW，則該車行駛過程中受到的阻力是多大？
②如果在這段路程的行駛中，轎車消耗的汽油為0.25kg，那么發動機的效率是多大？（q汽油=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】解：由速度表可知轎車的速度v=90km/h=25m/s，
根據v= 可得，轎車行駛的時間：
t= =0.02h=72s；
①根據P= =Fv可得，轎車的牽引力：
F= =2400N，
汽車做勻速運動，處于平衡狀態，由平衡條件得：車所受的阻力f=F=1600N；
答：該車行駛過程中受到的阻力是為2400N．
②根據P= 可得，汽車做的功：
W有用=Pt=60×103W×72s=4.32×106J，
汽油釋放的能量Q=mq=0.25kg×4.6×107J/kg=1.15×107J，
發動機的效率η= ×100%= ×100%≈37.6%．
答：發動機的效率是37.6%．
【解析】由速度表讀出轎車的速度，然后由速度公式的變形公式t= 求出轎車的行駛時間；由公式P= = =Fv的變形公式F= 求出轎車的牽引力，然后根據汽車的運動狀態求出該車受到的阻力；求出汽車做的功及汽油釋放的能量，然后求出發動機的效率．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解功率的計算與測量的相關知識，掌握功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s，以及對熱機的概念和效率的理解，了解熱機：將內能轉化成機械能的機器，統稱為熱機．熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率．熱機的效率是熱機性能的一個重要指標．