Question

【題目】暑假期間，司機小方駕車沿高速公路到某地旅游,路程為300 km.轎車以108Km/h的速度勻速直線行駛,且受到的阻力900N,該小轎車的油箱內裝有40 L汽油,整車質量為1800Kg，已知汽油完全燃燒產生的內能有30%轉化為有用的機械能,汽油的熱值為3.3×107 J/L，g=10N/kg.求；
（1）小轎車到達目的地牽引力所做的功和功率;
（2）若將這箱油完全燃燒，可以使這輛車勻速直線行駛多少km？

Answer 1

【答案】
（1）解：因汽車做勻速直線運動，F=f=900N，牽引力所做的功

W=Fs=900N×300×103m=2.7×108J；
v=108km/h=30m/s，
t=s/v=300×103m/30m/s=104s，
牽引力的功率為P=W/t=2.7×108J/104s=2.7×104W；

（2）解：Q放=qV=3.3×107 J/L×40L=1.32×108J，W有=Q放η=1.32×108J×0.3=3.96×107J， 完全燃燒一箱油后可以使該汽車行駛的最大路程S=W有/F=3.96×107J/900N=440km.
【解析】本題是有關力熱綜合計算題目，掌握有關力學的公式：v=、W=Fs、P==Fv等，有關熱學的公式：Q=mq，若沒有轉換效率，則W=Q放，若存在轉換效率，則W=ηQ放.對于勻速直線運動，牽引力與阻力是平衡力的關系，大小相等.
【考點精析】掌握功的計算和功率的計算與測量是解答本題的根本，需要知道功的計算公式：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�！� 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．