一辆正在匀速行驶的汽车速度是72km/h，所受阻力为1500N，从甲地到乙地150km，已知该汽车这种情况下每百公里耗油12L（汽油的热值4.2×107J/kg，汽油的密度0.72g/cm3）：（1）该车从甲地到乙地克

Question

一辆正在匀速行驶的汽车速度是72km/h，所受阻力为1500N，从甲地到乙地150km，已知该汽车这种情况下每百公里耗油12L（汽油的热值4.2×10⁷J/kg，汽油的密度0.72g/cm³）：
（1）该车从甲地到乙地克服阻力做多少功？
（2）汽车行驶时的功率是多少？
（3）汽车的效率是多少？

Answer 1

（1）∵汽车匀速行驶，
∴F=f=1500N，
则该车从甲地到乙地克服阻力做功：
W=Fs=1500N×150000m=2.25×10⁸J；
（2）∵v=(s)/(t)，
∴汽车在水平路面匀速行驶的时间：
t=(s)/(v)=(150km)/(72km/h)=(75)/(36)h=7500s，
汽车行驶时的功率P=(W)/(t)=(2.25×108J)/(7500s)=3×10⁴W，
（3）已知该汽车这种情况下每百公里耗油12L，
则从甲地到乙地150km，耗油18L，即V=18L=1.8×10^-2m³，
∵ρ=(m)/(V)，
∴m=ρ_汽油V=0.72×10³kg/m³×1.8×10^-2m³=12.96kg
Q_放=qm=4.6×10⁷J/kg×12.96kg=5.9616×10⁸J．
效率η=(W)/(Q放)×100%=(2.25×108J)/(5.9616×108J)×100%≈41%．
答：（1）该车从甲地到乙地克服阻力做2.25×10⁸J功；
（2）汽车行驶时的功率是3×10⁴W；
（3）汽车的效率是41%．