某型号汽车重为4×104N,在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶,汽车受到的阻力为2760N,已知汽油的热值为4.6×107J/kg,g取10N/kg.求: (1)汽车匀速行驶100km所用的时间是多少秒? (2)汽车

问题描述:

某型号汽车重为4×104N,在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶,汽车受到的阻力为2760N,已知汽油的热值为4.6×107J/kg,g取10N/kg.求:
(1)汽车匀速行驶100km所用的时间是多少秒?
(2)汽车以90km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率是多少?
(3)若汽车发动机的效率为30%,它匀速行驶100km消耗多少千克汽油?


(1)V=90km/h,S=100km,
∴t=

S
V
=
100km
90km/h
=
10
9
h=4000s.
(2)汽车在平直的公路上匀速行驶,则牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,
∵F=f=2760N,V=90km/h=25m/s,
∴牵引力的功率为:P=FV=2760N×25m/s=69000W.
(3)∵t=4000s,P=69000W,
∴汽车做的有用功为:W有用=Pt=69000W×4000s=2.76×108J,
而η=30%,
∴汽油燃烧放出的热量为:Q=
W有用
η
=
2.76×108J
30%
=9.2×108J,
汽油的质量为:m=
Q
q
=
9.2×108J
4.6×107J/kg
=20kg.
答:(1)汽车匀速行驶100km所用的时间是4000s.
(2)牵引力的功率是69000W.
(3)它匀速行驶100km消耗20kg汽油.