一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试，如图所示．汽车总质量为1.5t，以100km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油．g取10N/kg，求汽车通过大桥；（1）

Question

一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试，如图所示．汽车总质量为1.5t，以100km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油．g取10N/kg，求汽车通过大桥；

（1）所需的时间；
（2）牵引力所做的功；
（3）汽油机的效率．（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

（1）由v=(s)/(t)可得，所需的时间：
t=(s)/(v)=(50km)/(100km/h)=0.5h；
（2）汽车总质量m=1.5t=1.5×10³kg，
汽车的总重力G=mg=1.5×10³kg×10N/kg=1.5×10⁴N，
汽车受到的阻力是总重的0.08倍，即f=0.08G=0.08×1.5×10⁴N=1.2×10³N，
因为匀速通过大桥，所以牵引力F=f=1.2×10³N，
牵引力所做的功W=Fs=1.2×10³N×5×10⁴m=6×10⁷J；
（3）汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=4kg×4.6×10⁷J/kg=1.84×10⁸J，
汽油机的效率η=(W)/(Q)×100%=(6×107J)/(1.84×108J)×100%≈32.6%．
答：（1）所需的时间为0.5h；
（2）牵引力所做的功为6×10⁷J；
（3）汽油机的效率为32.6%．