Question

8．小明隨爸爸開車外出旅游，當小轎車行駛到距某路口80m時，小明看到路口綠燈倒計時器顯示12字樣，若小明爸爸駕駛小轎車以36km/h的速度勻速行駛，此時轎車牽引力是1000N，則：
（1）小明爸爸駕駛小轎車能否在變燈前到達路口？
（2）此時汽車發(fā)動機的功率是多少？
（3）若小轎車行駛80m消耗5g汽油，汽車發(fā)動機的效率是多少？（汽油熱值為4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）根據速度公式求出運動的路程，從而確定分析他是否到達路口．
（2）根據P=$\frac{W}{t}$和W=FS得P=Fv即可求出功率；
（3）利用W=Fs求出有用功，根據Q=mq求出消耗的能量，利用η=$\frac{{Q}_{有用}}{{Q}_{放}}$求效率．

解答 解：（1）已知v=36km/h=10m/s，
由v=$\frac{s}{t}$得t=$\frac{s}{v}$=$\frac{80m}{10m/s}$=8s，
由于8s＜12s，所以變燈前能到達路口；
（2）由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得：
功率P=Fv=1000N×10m/s=1×10⁴W；
（3）有用功W_有=Fs=1000N×80m=8×10⁴J，
Q_放=qm=4.6×10⁷J/kg×0.005kg=2.3×10⁵J，
效率η=$\frac{{Q}_{有用}}{{Q}_{放}}$=$\frac{8×1{0}^{4}J}{2.3×1{0}^{5}J}$≈34.78%．
答：（1）小明爸爸駕駛小轎車能在變燈前到達路口；
（2）此時汽車發(fā)動機的功率是1×10⁴W；
（3）若小轎車行駛80m消耗5g汽油，汽車發(fā)動機的效率是34.78%．

點評 本題考查勻速直線運動的速度公式和功率公式的靈活運用，要注意牽引力所做的功為有用功．