Question

一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，汽车以72Km/h的速度行驶了10min．求：
（1）牵引力所做的功？
（2）汽车发动机的功率？
（3）汽车行驶这段路程消耗了2kg汽油，这段时间内汽车发动机能量转化的效率是多少？（汽油的燃烧值是4.6×10⁷J/kg）（结果保留一位小数）

Answer 1

分析：（1）根据v=

s

t

求出行驶距离，根据W=Fs求出牵引力做的功；
（2）根据P=

W

t

求出功率；
（3）根据Q=mq求出汽油燃烧放出的总能量，根据η=

W有用

Q

求出转化效率．

解答：已知：牵引力F=2000N，速度v=72km/h=20m/s，时间t=10min=600s，汽油质量m=2kg，汽油的燃烧值是q=4.6×10⁷J/kg
求：（1）牵引力所做的功W_有用=？；（2）汽车发动机的功率P=？；（3）汽车发动机能量转化的效率η=？
解：（1）∵v=

s

t

∴行驶路程s=vt=20m/s×600s=12000m，
牵引力所做的功：
W_有用=Fs=2000N×12000m=2.4×10⁷J；
（2）汽车发动机的功率：
P=

W

t

=

2.4×107J

600s

=4×10⁴W；
（3）汽油燃烧放出的总能量：
Q=mq=2kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁷J，
汽车发动机能量转化的效率：
η=

W有用

Q

×100%=

2.4×107J

9.2×107J

×100%≈26.1%．
答：（1）牵引力所做的功为2.4×10⁷J；
（2）汽车发动机的功率为4×10⁴W；
（3）汽车发动机能量转化的效率为26.1%．

点评：此题主要考查的是学生对速度、功、功率、热值、效率计算公式的理解和掌握，知识点较多，综合性较强．