Question

【題目】為響應國家“低碳環(huán)保。節(jié)能減排”的號召，某市新上線一批以天然氣為燃料的新型公交汽車，其參數如圖所示，某次行駛過程中，汽車搭載人員及物品共3000kg所受阻力為總重力的0.01倍。在40s時間內勻速直線行駛400m，共消耗天然氣0.025kg（天然氣完全燃燒。其熱值為6.4×107J/kg），針對此次行駛過程，求：

（1）汽車的功率；

（2）汽車發(fā)動機的效率。

Answer 1

【答案】（1）16kW；（2）40%。

【解析】

（1）汽車總質量：m總=13000kg+3000kg=16000kg，

總重力：G總=m總g=16000kg×10N/kg=1.6×105N，

因為汽車勻速直線行駛，汽車的牽引力和阻力是平衡力，牽引力：F=f=0.01G總=0.01×1.6×105N=1600N，

牽引力做的功：W=Fs=1600N×400m=6.4×105J，

牽引力做功的功率：P===1.6×104W=16kW；

（2）0.025kg天然氣完全燃燒放出的熱量：Q=mq=0.025kg×6.4×107J/kg=1.6×106J，

汽車發(fā)動機的效率：η=×100%=40%。

答：（1）汽車的功率為16kW；

（2）汽車發(fā)動機的效率為40%。