问题
计算题
“五一”假期,小明一家驱车外出旅游。当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时,汽车受到的阻力是整车重的0.08倍,效率为40%。已知汽车整车质量为1375kg,油箱容积为50L。(汽油热值q=3.3×107J/L,g=10N/kg)
(1)这时汽车牵引力做功的功率是多少?
(2)该车加一满箱汽油,按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程?
答案
(1)
(2)600km
分析:(1)欲求牵引力的功率,应该由公式P=Fv求得,因为速度已知,且牵引力又等于阻力,阻力与车重的关系又已知,求牵引力可求,功率可求;(2)这一箱汽油完全燃烧放出的热量由热值可求出,再由效率可求出有用功,而有用功等于克服阻力所做的功,故由阻力可求出行驶的距离。
解:(1)因为汽车的速度v=108km/h=30m/s,
汽车的牵引力F=f=0.08G=0.08mg=0.08×1375kg×10N/kg=1100N;
故汽车牵引力做功的功率
(2)汽油完全燃烧放出的热量Q=qV=3.3×107J/L×50L=1.65×109J;
这些热量转化为汽车的有用功为W有=ηQ=40%×1.65×109J=6.6×108J
故由功的计算公式得,行驶的路程s==6×105m=600km;