Question

国庆长假，小明家自驾外出旅游．当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时受到的阻力是1000N，若汽车以这样的状态行驶90km，用了5L的汽油（汽油的热值q=4.5×10⁷J/L），这段路程中汽车的功率是

 

W，汽车的效率是

 

．

Answer 1

分析：（1）汽车匀速行驶，所以汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力，即F=f=1000N，又知道汽车行驶的速度，根据P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出汽车牵引力做功的功率；
（2）根据Q=mq求出汽油完全燃烧放出的热量，根据η=

W有用

Q放

求出机械效率．

解答：解：（1）∵汽车匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
∴汽车受到的牵引力：
F=f=1000N，
v=108km/h=30m/s，
牵引力做功W=Fs=1000N×9×10⁴m=9×10⁷J，
这时汽车牵引力做功的功率：
P=

W

t

=

Fs

t

=Fv=1000N×30m/s=3×10⁵W；
（2）汽油完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=5L×4.5×10⁷J/L=2.25×10⁸J，
小汽车发动机的机械效率：
η=

W

Q放

×100%=

9×107J

2.25×108J

×100%=40%．
故答案为：3×10⁵；40%．

点评：本题考查功的计算，热机效率、热值的计算．易错点是对热机效率的掌握．