Question

【題目】校車在平直的公路上以54km/h的速度勻速行駛20min，受到的平均阻力是6×103N，消耗柴油7.5L．（q柴油=4×107J/kg，ρ柴油=0.8×103kg/m3）求：

（1）發動機做有用功的功率。

（2）發動機的效率。

Answer 1

【答案】（1）9×104W；（2）45%。

【解析】 (1)因校車在平直的公路上勻速行駛時處于平衡狀態，則校車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以,發動機的牽引力：F＝f＝6×103N，發動機做有用功的功率：

P＝＝Fv＝6×103N×m/s＝9×104W；勻速行駛20min，發動機做的有用功：W＝Pt＝9×104W×20×60s＝1.08×108J，由ρ＝可得，消耗柴油的質量：m＝ρ柴油V＝0.8×103kg/m3×7.5×103m3＝6kg，消耗柴油完全燃燒釋放的熱量：Q放＝mq柴油＝6kg×4×107J/kg＝2.4×108J，發動機的效率：η＝ ＝＝45%.

答：(1)發動機做有用功的功率為9×104W；

(2)發動機的效率為45%.