Question

已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽

Answer 1

已知：行驶的路程s=10.08km=10080m，所用时间是t=8min=480s，汽车发动机的功率为P=63kW=63000W，消耗燃油V=3L=3×10 ^-3m ³，燃油的密度是ρ=0.8×10 ³kg/m ³，热值为q=3.15×10 ⁷J/kg．

求：（1）汽车行驶速度v=？；（2）汽车行驶过程的牵引力F=？；（3）汽车发动机的效率η=？

（1）汽车行驶的速度：

v=

s

t =

10080m

480s =21m/s；

（2）∵P=

W

t =

Fs

t =Fv

∴汽车行驶过程的牵引力：

F=

P

v =

63000W

21m/s =3.0×10 ³N；

（3）汽车行驶过程所做的功：

W=Pt=63000W×480s=3.024×10 ⁷J，

∵ρ=

m

V ，

∴消耗的燃油的质量：

m=ρV=0.8×10 ³kg/m ³×3×10 ^-3m ³=2.4kg，

燃油完全燃烧放出热量：

Q=qm=3.15×10 ⁷J/kg×2.4kg=7.56×10 ⁷J，

汽车发动机的效率是：

η=

W

Q ×100%=

3.024×1 0 7 J

7.56×1 0 7 J ×100%=40%．

答：（1）汽车行驶速度是21m/s；

（2）汽车行驶过程的牵引力是3.0×10 ³N；

（3）汽车发动机的效率是40%．