题文

十堰是全国闻名的汽车城，是目前国内规模最大的商用车生产基地，产品包括载重车、客车、专用车及其零部件．已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW．若燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg，求： （1）汽车行驶速度是多少？ （2）汽车行驶过程的牵引力是多大？ （3）汽车发动机的效率是多少？

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）V= S t = 10080m 480s =21m/s． 答：汽车行驶速度是21m/s． （2）汽车牵引力F= P V = 63×103W 21m/s =3.0×103N． 答：汽车行驶过程的牵引力是3.0×103N． （3）汽车行驶过程所做的功：W=Pt=63×103W×480s=3.024×107J， 消耗的燃油的质量：m=ρV=0.8×103kg/m3×3×10-3m3=2.4kg， 燃油完全燃烧放出热量：Q=qm=3.15×107J/kg×2.4kg=7.56×107J， 汽车发动机的效率是：η= W Q = 3.024×107J 7.56×107J =40%． 答：汽车发动机的效率是40%．

据专家权威分析，试题“十堰是全国闻名的汽车城，是目前国内规模最大的商用车生产基地，..”主要考查你对  功的计算，功率的计算，热值，热机的效率，速度的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算功率的计算热值热机的效率速度的计算

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：功率的计算

• 功率的计算公式：
  （1）P=W/t，其中P代表功率，单位为W，W代表功，单位为J；t代表时间，单位为s。
  （2）因为P=W/t，W=Fs，v=s/t，所以P=W/t=Fs/t=Fv，P=Fv是功率的又一表达式。

• 公式法计算功率：
       运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的，不能张冠李戴。单位要统一，P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
  例1 如图所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0．2m。在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功为2800J，求出此过程中：
  
  (1)铁明竖直向上跳的平均速率多大?
  (2)铁明克服重力做功是多少?
  (3)铁明做功的总功率多大?
  解析：竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式求出，克服重力做功等于重力与高度的乘积，即，总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式求得。
  （1）0.24m/s
  （2）
  （3）
  
  例2在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，已知ρ_海水=1．03×10³kg／m³。
  (1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?
  (2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m³，密度为2.7×10³kg/m³的物体静止不动，求该力的大小。