已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km,所用时间是8min,消耗燃油3L(假设燃油完全燃烧),汽
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已知:行驶的路程s=10.08km=10080m,所用时间是t=8min=480s,汽车发动机的功率为P=63kW=63000W,消耗燃油V=3L=3×10 -3m 3,燃油的密度是ρ=0.8×10 3kg/m 3,热值为q=3.15×10 7J/kg.

求:(1)汽车行驶速度v=?;(2)汽车行驶过程的牵引力F=?;(3)汽车发动机的效率η=?

(1)汽车行驶的速度:

v=

s

t =

10080m

480s =21m/s;

(2)∵P=

W

t =

Fs

t =Fv

∴汽车行驶过程的牵引力:

F=

P

v =

63000W

21m/s =3.0×10 3N;

(3)汽车行驶过程所做的功:

W=Pt=63000W×480s=3.024×10 7J,

∵ρ=

m

V ,

∴消耗的燃油的质量:

m=ρV=0.8×10 3kg/m 3×3×10 -3m 3=2.4kg,

燃油完全燃烧放出热量:

Q=qm=3.15×10 7J/kg×2.4kg=7.56×10 7J,

汽车发动机的效率是:

η=

W

Q ×100%=

3.024×1 0 7 J

7.56×1 0 7 J ×100%=40%.

答:(1)汽车行驶速度是21m/s;

(2)汽车行驶过程的牵引力是3.0×10 3N;

(3)汽车发动机的效率是40%.