“十一”假期，小欣一家驱车外出张家界旅游．当汽车以108km/h的速度在水平高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，已知汽车整车质量为1250kg，油箱容积为50L．（汽

Question

“十一”假期，小欣一家驱车外出张家界旅游．当汽车以108km/h的速度在水平高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，已知汽车整车质量为1250kg，油箱容积为50L．（汽油热值q=3×10⁷J/L，g=10N/kg）
（1）汽车发动机工作时会产生大量的热量，为了保持发动机温度不至太高一般都采用多种方式进行冷却散热．其中采用水冷却是因为水的___大．
（2）这时汽车牵引力做功的功率是多少？
（3）该车加一满箱汽油，按照以上速度最多匀速直线行驶450km，求汽车发动机的效率．

Answer 1

（1）汽车发动机采用水冷却是因为水的比热容大，在同样升温的情况下，水可以吸收更多的热量；
（2）因为汽车匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以汽车受到的牵引力：
F=f=0.08G=0.08mg=0.08×1250kg×10N/kg=1000N，
v=108km/h=30m/s，
这时汽车牵引力做功的功率：
P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv=1000N×30m/s=3×10⁴ W；
（2）汽油完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=50L×4.5×10⁷J/L=2.25×10⁹J，
汽车牵引力做的功为：W_有用=Fs=1000N×450×10³m=4.5×10⁸J；
小汽车发动机的效率：
η=(W)/(Q放)×100%=(4.5×108J)/(2.25×109J)×100%=20%．
答：（1）比热容；
（2）这时汽车牵引力做功的功率是3×10⁴W；
（3）汽车发动机的效率为20%．