2014年第9号台风“威马逊”（超强台风级）于7月18日15时30分前后在海南省文昌市翁田镇沿海登陆，登陆时中心附近最大风力有17级（60m/s），中心最低气压为910百帕，台风严重破坏了渔港、码

Question

2014年第9号台风“威马逊”（超强台风级）于7月18日15时30分前后在海南省文昌市翁田镇沿海登陆，登陆时中心附近最大风力有17级（60m/s），中心最低气压为910百帕，台风严重破坏了渔港、码头等设施，台风过后，当地迅速成立现场指挥部，开展抢险工作，若东风汽车运送沙包和木桩到开裂坍塌码头维修，该车的最大功率为150kW，在运送沙包和木桩时以80kW的恒定功率沿直线匀速行驶5km，耗时6min，消耗汽油2L，已知汽油的热值是4.6×10⁷J/kg，汽油的密度为0.8×10³kg/m³，则：
（1）该车运送一次沙包和木桩，发动机需要做多少功？
（2）该车在运送沙包和木桩的过程中受到的阻力为多大？
（3）该车的效率是多少？

Answer 1

（1）根据P=(W)/(t)可得：
汽车做的功W_有=Pt=80×10³W×6×60s=2.88×10⁷J；
（2）汽车做匀速直线运动，所受阻力等于牵引力：
由W=Fs得，f=F=(W)/(s)=(2.88×107J)/(5000m)=5760N；
（3）汽油的体积：V=2L=2×10^-3m³，
由ρ=(m)/(V)得，汽油的质量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×2×10^-3m³=1.6kg，
这些汽油完全燃烧所产生的热量：
Q_放=mq=1.6kg×4.6×10⁷J/kg=7.36×10⁷J；
汽油机的效率：η=(W有用)/(Q)×100%=(2.88×107J)/(7.36×107J)×100%≈39%．
答：（1）该车运送一次沙包和木桩，发动机需要做：2.88×10⁷J功；
（2）该车在运送沙包和木桩的过程中受到的阻力为5760N；
（3）该车的效率是39%．