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6.一輛小汽車以108km/h的速度在水平路面上勻速行駛了6.9min,已知汽車的質量是1400kg,汽車受到的阻力是汽車重力的0.05倍,汽車在這段時間內消耗了0.63kg汽油,汽油的熱值q=4.6×107J/kg,g取10N/kg,試求汽車發(fā)動機的:
(1)牽引力;
(2)功率;
(3)效率.

分析 (1)根據f=0.05G求出汽車受到的阻力,汽車勻速行駛時阻力和牽引力是一對平衡力,二力大小相等;
(2)知道汽車牽引力的大小和行駛的速度,根據P=Wt=Fst=Fv求出汽車發(fā)動機的功率;
(3)根據W=Pt求出發(fā)動機做的功,根據Q=mq求出燃料完全燃燒釋放的熱量,利用η=WQ×100%求出效率.

解答 解:(1)汽車在水平路面上勻速行駛時,受到的阻力:
f=0.05G=0.05mg=0.05×1400kg×10N/kg=700N,
因汽車勻速行駛時阻力和牽引力是一對平衡力,
所以,發(fā)動機的牽引力:
F=f=700N;
(2)汽車行駛的速度:
v=108km/h=30m/s,
汽車發(fā)動機的功率:
P=Wt=Fst=Fv=700N×30m/s=21000W=21kW;
(3)由P=Wt可得,發(fā)動機做的功:
W=Pt=21000W×6.9×60s=8.694×106J,
汽油完全燃燒釋放的熱量:
Q=m′q=0.63kg×4.6×107J/kg=2.898×107J,
汽車發(fā)動機的效率:
η=WQ×100%=8.694×106J2.898×107J×100%=30%.
答:(1)汽車發(fā)動機的牽引力為700N;
(2)汽車發(fā)動機的功率為21kW;
(3)汽車發(fā)動機的效率為30%.

點評 本題考查了重力公式、功率公式、總功公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式和二力平衡條件的應用,計算過程要注意單位的換算和統(tǒng)一.

練習冊系列答案
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②通過實驗,記錄數據如表格所示.從開始加熱到42℃,甲、乙兩種液體吸收熱量的關系為Q小于Q
③分析實驗數據可知甲物質的吸熱能力強.
加熱時間/min01234
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15.如圖甲所示,臺秤上放置一個裝有適量水的薄壁燒杯,杯的底面積為100cm2.如圖乙所示,將一個長方體實心物體A用彈簧秤吊著,然后將其一半浸入燒杯的水中,杯內水沒有溢出,此時彈簧秤的示數為4.5N,臺秤的示數為750g,燒杯中液面上升了1.5cm.(g取10N/kg)求:
(1)物體A所受的浮力;
(2)物體A的密度;
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(4)對上述實驗進行分析并進一步推理:如果運動的物體在沒有受到力的作用時,將做勻速直線運動.
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