Question

【題目】以汽油為燃料的觀光汽車沿某盤山公路以36km/h的速度勻速行駛，經過15min從山腳到達山頂；汽車上山時沿路面獲得的牽引力恒為9.2×103N．已知汽油完全燃 燒釋放的熱量轉化為汽車牽引力做功的效率為30%，汽油熱值q=4.6×107 J/kg，求：
（1）汽車上山時牽引力的功率；
（2）從山腳到山頂汽車發動機做的功；
（3）汽車從山腳到山頂消耗汽油的質量．

Answer 1

【答案】
（1）解：汽車行駛的速度 ，
汽車上山時牽引力的功率：

答：汽車上山時牽引力的功率為9.2×104W
（2）解：從山腳到山頂的時間 ，
由 可得牽引力所做的功：

答：從山腳到山頂汽車發動機做的功為8.28×107J
（3）解：由 得汽油完全燃燒放出的熱量：
，
由 得消耗汽油的質量：

答：汽車從山腳到山頂消耗汽油的質量為6kg
【解析】（1）根據P===Fv計算牽引力的功率，在計算過程中，注意將速度單位換算為m/s；
（2）發動機所做的功等于牽引力做的功，根據公式W=Pt計算便可，計算過程中注意將時間單位換算為s；
（3）已知發動機的效率，根據公式Q=便可求出汽車完全燃燒汽油產生的熱量，從而可根據m=計算出所需汽油的質量.
【考點精析】利用功的計算和功率的計算與測量對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．