“五一”假期,小明一家驱车外出旅游.当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时,汽车受到的阻力是...
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“五一”假期,小明一家驱车外出旅游.当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时,汽车受到的阻力是整车重的0.08倍,效率为40%.已知汽车整车质量为1375kg,油箱容积为50L.(汽油热值q=3.3×107J/L,g=10N/kg)
(1)这时汽车牵引力做功的功率是多少?
(2)该车加一满箱汽油,按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程?
【回答】
【考点】功率的计算;功的计算公式的应用;热机的效率.
【分析】(1)增大汽车的质量,可利用公式G=mg计算出汽车的重力,从而可以计算出汽车受到的阻力,而汽车做匀速运动,则根据二力的平衡可求得牵引力的大小,又知道汽车的行驶速度,可利用公式P===Fv计算出汽车牵引力做功的功率.
(2)知道汽油的热值和油箱容积,可利用公式Q放=qv计算出汽油完全燃烧放出的热量,又知道汽车的效率为4O%,可利用公式W有用=ηW总计算出牵引力做的功,最后再利用公式W=Fs的公式变形计算出汽车行驶的路程.
【解答】(1)∵m=1375kg,g=10N/kg,
∴物体的重力为:G=mg=1375kg×10N/kg=13750N,
汽车受到的阻力是整车重的0.08倍,即f=0.08G=0.08×13750N=1100N,
∵汽车做匀速运动,则F=f=1100N,
∵v=108km/h=30m/s,
∴汽车牵引力做功的功率为:P===Fv=1100N×30m/s=3.3×104W.
(2)∵v=50L,q=3.3×107J/L,
∴汽油完全燃烧放出的热量为:Q放=qv=3.3×107J/L×50L=1.65×109J,
而汽车的效率为4O%,而W总=Q放=1.65×109J,
∴牵引力做的有用功为:W有用=ηW总=40%×1.65×109J=6.6×108J,
汽车行驶的路程为:s===6×105m.
答:(1)这时汽车牵引力做功的功率是3.3×104W.
(2)该车加一满箱汽油,按照以上速度匀速直线行驶最远通过的路程为6×105m.
知识点:热机效率
题型:计算题
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