Question

【题目】一辆车在平直的高速公路上匀速行驶1.8Km，此时轿车上的速度表显示为90Km/h，在此过程中，若轿车发动机的功率为40kW，消耗汽油0.25kg．问：
（1）发动机所做有用功是多少？
（2）发动机的效率多大？（q汽油=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】
（1）

解：轿车行驶的速度为v=90km/h=25m/s，

∴发动机的牵引力为 ，

牵引力做的有用功为W=Fs=1600N×1800m=2.88×106J；

答：发动机所做有用功是2.88×106J；

（2）

解：柴油完全燃烧放出的热量为Q放=mq=0.25kg×4.6×107J/kg=1.25×107J，

发动机的效率为 ．

答：发动机的效率为23.04%．

【解析】（1）根据速度单位之间的换算关系就会解答此题； （2）由速度公式 与功率公式 就可得出功率与速度的关系式P=Fv，由于轿车匀速前进根据二力平衡的条件，就可求出轿车的牵引力也就是车所受的阻力；（3）由热值公式就可计算出轿车消耗汽油0.25kg放出的热量，再根据做功公式就可计算出牵引力所做的功，由效率公式计算出发动机的效率．
【考点精析】解答此题的关键在于理解功的计算的相关知识，掌握功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．