解答题目前汽车已经进入百姓的日常生活,已知某型号的汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶,匀速行驶0.5h,观察仪表盘,发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油5.6L,车速为50km/h,从汽车使用技术手册中,测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×107J/kg,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如下图所示.假设燃油完全燃烧,不计内燃机外机械传动过程中的能量损失.(燃油的密度是0.8×103kg/m3),试计算该汽车的(结果保留2位小数)
(1)汽车行驶路程是多少?
(2)汽车行驶过程的牵引力做功是多少?
(3)汽车发动机的效率是多少?提示:η=.
网友回答
解:(1)汽车行驶路程:s=vt=50km/h×0.5h=25km;
(2)由图知,当v=50km/h时,汽车受到的阻力f=2000N,
∵汽车匀速行驶,
∴F=f=2000N;??????
汽车行驶过程的牵引力做功:
W=Fs=2000N×25000m=5×107J;
(3)汽油的质量:m=ρV=0.8×103kg/m3×5.6×10-3m3=4.48kg;
完全燃烧释放的热量:Q放=qm=4.0×107J/kg×4.48kg=1.792×108J;???????
汽车发动机的效率:η===27.9%.
答:(1)汽车行驶路程是25km;
(2)汽车行驶过程的牵引力做功是5×107J;
(3)汽车发动机的效率是27.9%.解析分析:(1)已知汽车行驶的速度和时间,利用s=vt可求汽车行驶的路程;(2)从图中可以看出,当行驶的速度为50km/h时,汽车受到的阻力为2000N;因为汽车做匀速运动,所以牵引力等于受到的阻力,根据公式W=Fs可求汽车行驶过程的牵引力做功(有用功);(3)已知汽油的体积和密度,可求汽油的质量,根据公式Q放=qm可求完全燃烧汽油释放的热量(总能量);汽车做功与释放热量的比值就是汽车发动机的效率.点评:本题考查路程、做功、热量、效率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要学会分析图象,从题目所给信息中找到有用的数据.