一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如下,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为1

贝贝小虾米
贝贝小虾米 2021-4-9 13:25

一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如下,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为120m。求: 

(1)在0~10s内汽车的平均速度。 

(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,那么在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳。

(3)若发动机的转化效率为80%,则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功。(已知汽油的热值大约为5×107J/kg)


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1条回答
  •  冷华林
    冷华林 (最佳回答者)
    2021-4-13 13:08

    解析:

    (1)其0~10s的平均速度是:

    v=

    S

    =

    120m

    =12m/s

    t

    10s

    (2)从第10s开始,汽车保持匀速直线运动,此时受到力的平衡力,故其牵引力F与阻力大小相等。即

    F=f=4000N

    由于其功率恒定,此时的功率与之前的功率皆为:

    P=Fv=4000N×20m/s=8×104W

    因此,0~10s内汽车牵引力做功为:W=Pt=8×104W×10s=8×105J

    (3)依题知,发动机此段时间烧掉的燃油完全燃烧放出的热量是:

    Q=

    W

    =

    8×105J

    =1×106J

    η

    80%

    需要燃油的质量是:

    m=

    Q

    =

    1×106J

    =0.02kg

    q

    5×107J/kg



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