题目

小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图所示，小明坐着这辆汽车匀速行驶144km，用时2h，消耗汽油9kg，其发动机的功率为23kW．请运用所学的知识解答下列问题．（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）

（1）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？
（2）汽车发动机的效率是多少？
（3）观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时，对地面压力哪一个大？为什么？

提问时间：2021-09-09

答案

（1）发动机做的功：W=Pt=23000W×7200s=1.656×10⁸J
汽车受的牵引力：F＝

W

s

＝

1.656×108J

144000m

＝1150N
答：汽车匀速行驶时，所用的牵引力为1150N．
（2）发动机的效率：η＝

W

Q

＝

23000W×7200s

4.6×107J/kg×9kg

＝40%
答：汽车发动机的效率为40%．
（3）根据汽车的形状，当汽车高速行驶时，汽车上方的空气流速大于下方的空气流速，所以上方的气压小于下方的气压，因此行驶时，对地面的压力将减小．静止时对地面的压力大．

热机的效率是用来做有用功的能量（发动机输出的功）与燃料完全燃烧放出的能量之比．此题也用到了功和功率的知识，W=Pt及W=Fs．

本题考点：热机的效率；流体压强与流速的关系；功的计算；功率的概念．

考点点评：此题既考查了功和功率的计算，并且也考查了热机的效率，同时也涉及到了流体压强与流速的关系．涉及的面很广，是一道很好的综合性题目．