Question

【題目】“十一”假期，小江一家驅車外出旅游，當汽車以30m/s的速度在高速公路上勻速直線行駛時，汽車受到的阻力是整車重的0.05倍，效率為40%，已知汽車整車重量為2.2×104N．（汽油熱值q=3.3×107J/L，g=10N/kg）

（1）這輛汽車勻速行駛時所受阻力為多少；

（2）這時汽車牽引力做功的功率是多少；

（3）若汽車按照以上速度勻速直線行駛了600km的路程，需消耗汽油多少L（升）？

Answer 1

【答案】（1）汽車的阻力為1100N；

（2）汽車牽引力的功率為3.3×104W；

（3）消耗汽油為50L．

【解析】

試題分析：（1）已知車重可求摩擦力，根據二力平衡的條件可知牽引力就等于摩擦力；

（2）根據公式P===Fv求功率．

（3）根據W=Fs計算出汽車所做的功，根據公式η=求出汽車消耗的能量；最后根據Q=qV計算出消耗汽油消耗的多少．

解：

（1）因為汽車勻速行駛，所以牽引力等于阻力F=f=0.05G=0.05×2.2×104N=1100N；

（2）汽車牽引力做功的功率為：

P===Fv=1100N×30m/s=3.3×104W；

（3）汽車牽引力所做的功為：

W=Fs=1100N×600×103m=6.6×108J；

根據η=可知，

汽車消耗的能量Q===1.65×109J；

根據Q=qV可知，

需要的汽油為：

V===50L．

答：

（1）汽車的阻力為1100N；

（2）汽車牽引力的功率為3.3×104W；

（3）消耗汽油為50L．