粤沪版九年级物理难点分类练习：热机效率计算（有详解）

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粤沪版九年级物理难点分类练习：热机效率计算
类型一．热机效率未知
1．已知某型号的载重汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶9.6×103m，所用时间是8min，消耗燃油2.4kg（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为6×104W.若燃油的热值为3×107J/kg。
求：（1）汽车行驶速度是多少m/s？
（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？
（3）汽车发动机的效率是多少？
2．一辆厢式小货车运货，满载后总质量是5.0×103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是2000N，发动机的牵引功率是50kW（油的热值取5.0×107J/kg，g取10N/kg），求：
（1）货车受到的牵引力；
（2）货车匀速行驶的速度；
（3）10kg汽油完全燃烧放出的热量；
（4）货车发动机的效率。
3．“运20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力1.5×105N作用下，沿水平方向匀速航行了360km，用时0.5h，需要燃烧航空煤油2250kg，已知航空煤油的热值为q＝4.0×107J/kg。在这一次航行中，求：
（1）运输机航行的速度；
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量；
（3）运输机发动机的热机效率。
4．一辆厢式小货车正在运送物资，空车质量为1.5t，满载时载货量为2.5t，满载时百公里油耗为20L，如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100km，货车受到的阻力是车重的，那么在此过程中：（燃油密度为0.8×103kg/m3，燃油热值为5×107J/kg，g取10N/kg）
（1）该货车匀速行驶时受到的阻力大小？
（2）该货车发动机牵引力做的有用功是多少？
（3）燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（4）该货车发动机的效率是多少？
5．某型号专用车在车型测试中，在平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×103N消耗燃油1.5L（假设燃油完全燃烧）．若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，
求：（1）燃烧汽油的质量是多少？
（2）专用车牵引力所做的功？
（3）则该专用车的热机效率是多少？
类型二．热机效率已知
6．某型号汽车在测试中，发动机输出功率为40kW时，汽车在一段平直公路上以72km/h的速度匀速行驶了9km。假设汽油完全燃烧，汽油热值为q油＝4.5×107J/kg，汽油机的效率为40%，该型号汽车以此速度行驶过程中，求：
（1）汽车向前的牵引力是多大。
（2）汽车消耗的汽油是多少kg。
7．如图是我国自主研发的水陆两栖飞机“鲲龙﹣600”，它可以承担大型灭火、水上救援
等任务。若该两栖飞机以10m/s的速度匀速直线飞行60s，消耗航空燃油50kg，发动机的效率为40%，已知q燃油＝4.2×107J/kg。求：
（1）它在此过程中飞行的路程。
（2）50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量。
（3）飞机发动机的功率。
8．汽车出厂前需要测试，某次检测过程中，汽车保持恒定功率在水平路面做直线运动，测得其速度随时间变化的图像如图所示，汽车运动中所受阻力不变，发动机效率为40%，加速至2s时牵引力为4000N，10s后油箱还剩10L汽油（汽油热值q＝3.3×107J/L）。
求：（1）10s内牵引力做的功。
（2）运动中汽车受到的阻力。
（3）10s后该车最多还能继续行驶的路程。
9．如图所示是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.5L.假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg。求：
（1）所消耗汽油的质量；
（2）汽油燃烧所放出的热量；
（3）发动机的牵引力。
10．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v﹣t图象如图所示，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。求：
（1）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4000N，那么在0～10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少？
（2）若发动机的转化效率为80%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功？（已知汽油的热值大约为5×107J/kg）
巩固练习
11．敦煌戈壁沙漠禁区引进了一款新型四轮沙滩卡丁车如图所示，其满载时的质量为500kg。该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，行驶了10min，共消耗了1.2kg的汽油，其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率是25%（q汽油＝4.6×107J/kg）。行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的0.2倍。（g＝10N/kg）求：
（1）1.2kg汽油完全燃烧释放的热量为多少；
（2）卡丁车所做的功是多少；
（3）这段时间内卡丁车发动机的功率是多少；
（4）这段时间内卡丁车匀速行驶的速度是多少。
12．已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW．若燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg，求：
（1）汽车行驶速度是多少？
（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？
（3）汽车发动机的效率是多少？
13．一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中的平均功率是9.2千瓦，该汽油机每分钟需燃烧汽油50g，问：（汽油的燃烧值是4.6×107J/kg）
（1）该汽油机每分钟做多少功？
（2）该汽油机每分钟完全燃烧汽油放出多少热量？
（3）该汽油机的效率是多大？
14．某型号的汽车测试时，在一段平直公路上匀速行驶了36km，用时半小时，这一过程消耗燃油1.5×10﹣2m3，车的总质量为3×103kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g＝10N/kg．求：
（1）该车牵引力所做的功；
（2）汽车发动机在这一过程中消耗的总能量（假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8×103kg/m3，燃油热值q为4.5×107J/kg）；
（3）该车发动机的效率。
15．小洁家假期全家开车去某地旅游，下车时观察里程表确定汽车行驶225km，所用时间是2.5h，消耗汽油20L（假设汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为20kW．求：
（1）汽车行驶过程的牵引力是多大？
（2）汽车发动机的效率是多少？（已知汽油的密度为0.8×103 kg/m3，汽油的热值为4.5×107 J/kg）
粤沪版九年级物理难点分类练习：热机效率计算
参考答案
1．已知某型号的载重汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶9.6×103m，所用时间是8min，消耗燃油2.4kg（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为6×104W.若燃油的热值为3×107J/kg。
求：（1）汽车行驶速度是多少m/s？
（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？
（3）汽车发动机的效率是多少？
【解答】解：（1）汽车的速度为：v＝＝＝20m/s。
（2）根据P＝＝＝Fv可知，汽车牵引力F＝＝＝3×103N。
（3）汽车行驶过程所做的功：W＝Pt＝6×104W×480s＝2.88×107J，
燃油完全燃烧放出热量：Q＝qm＝3×107J/kg×2.4kg＝7.2×107J，
汽车发动机的效率是：η＝×100%＝×100%＝40%。
答：（1）汽车行驶速度是20m/s；
（2）汽车行驶过程的牵引力是3×103N。
（3）汽车发动机的效率是40%。
2．一辆厢式小货车运货，满载后总质量是5.0×103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是2000N，发动机的牵引功率是50kW（油的热值取5.0×107J/kg，g取10N/kg），求：
（1）货车受到的牵引力；
（2）货车匀速行驶的速度；
（3）10kg汽油完全燃烧放出的热量；
（4）货车发动机的效率。
【解答】解：（1）因为货车做匀速运动，
所以货车受的牵引力：
F＝f＝2000N；
（2）由P＝Fv得，货车匀速行驶的速度：
v＝＝＝25m/s；
（3）燃油燃烧放出的热量：
Q＝mq＝10kg×5.0×107J/kg＝5.0×108J，
（4）牵引力做的功：
W＝Fs＝2000N×1×105m＝2×108J，
货车发动机的效率：
η＝×100%＝×100%＝40%。
答：（1）货车受到的牵引力为2000N；
（2）货车匀速行驶的速度25m/s；
（3）10kg汽油完全燃烧放出的热量5.0×108J；
（4）货车发动机的效率40%。
3．“运20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力1.5×105N作用下，沿水平方向匀速航行了360km，用时0.5h，需要燃烧航空煤油2250kg，已知航空煤油的热值为q＝4.0×107J/kg。在这一次航行中，求：
（1）运输机航行的速度；
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量；
（3）运输机发动机的热机效率。
【解答】解：（1）已知运输机航行的路程为s＝360km，航行时间t＝0.5h，
则运输机航行的速度为：v＝；
（2）已知消耗航空煤油的质量为m＝2250kg，
则航空煤油完全燃烧放出的热量为：Q放＝qm＝4.0×107J/kg×2250kg＝9×1010J；
（3）已知运输机的水平推力为F＝1.5×105N，
则运输机推力所做的功为：W＝Fs＝1.5×105N×360×103m＝5.4×1010J，
则运输机发动机的热机效率为：η＝＝＝60%。
答：（1）运输机航行的速度为720km/h；
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量为9×1010J；
（3）运输机发动机的热机效率为60%。
4．一辆厢式小货车正在运送物资，空车质量为1.5t，满载时载货量为2.5t，满载时百公里油耗为20L，如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100km，货车受到的阻力是车重的，那么在此过程中：（燃油密度为0.8×103kg/m3，燃油热值为5×107J/kg，g取10N/kg）
（1）该货车匀速行驶时受到的阻力大小？
（2）该货车发动机牵引力做的有用功是多少？
（3）燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（4）该货车发动机的效率是多少？
【解答】解：（1）小货车装满货物时，总质量为：m＝m车+m货＝（1.5+2.5）×103 kg＝4×103 kg，
总重力为：G＝mg＝4×103 kg×10 N/kg＝4×104 N，
由题意知，货车受到的阻力：f＝G＝×4×104 N＝4×103 N；
（2）因为该车满载货物后在平直的公路上匀速直线行驶，根据二力平衡条件可知，
该货车发动机的牵引力为：F＝f＝4×103N，
牵引力做的有用功为：W＝Fs＝4×103N×100×103m＝4×108J；
（3）货车满载百公里油耗为20L，即货车行驶100km消耗燃油的体积：V燃油＝20L＝20dm3＝0.02m3，
由ρ＝得，消耗燃油的质量为：m燃油＝ρ燃油V燃油＝0.8×103kg/m3×0.02m3＝16kg，
燃油完全燃烧放出的热量为：Q放＝m燃油q燃油＝16kg×5×107J/kg＝8×108J；
（4）该货车发动机的效率：η＝×100%＝×100%＝50%。
答：（1）该货车匀速行驶时受到的阻力是4×103N；
（2）该货车发动机牵引力做的有用功是4×108J；
（3）燃油完全燃烧放出的热量是8×108J；
（4）该货车发动机的效率是50%。
5．某型号专用车在车型测试中，在平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×103N消耗燃油1.5L（假设燃油完全燃烧）．若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，
求：（1）燃烧汽油的质量是多少？
（2）专用车牵引力所做的功？
（3）则该专用车的热机效率是多少？
【解答】解：（1）由题意知，消耗燃油1.5L，
则消耗燃油的质量：m＝ρv＝0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.2kg
（2）因为汽车匀速行驶，所以F＝f＝3.0×103N，
牵引力所做的功：W＝Fs＝3.0×103N×5.6×103m＝1.68×107J；
（3）燃油完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝1.2kg×4×107J/kg＝4.8×107J。
热机效率：η＝×100%＝×100%＝35%。
答：（1）该车行驶5.6km消耗汽油的质量是1.2kg；
（2）专用车牵引力所做的功是1.68×107J；
（3）该专用车的热机效率是35%。
6．某型号汽车在测试中，发动机输出功率为40kW时，汽车在一段平直公路上以72km/h的速度匀速行驶了9km。假设汽油完全燃烧，汽油热值为q油＝4.5×107J/kg，汽油机的效率为40%，该型号汽车以此速度行驶过程中，求：
（1）汽车向前的牵引力是多大。
（2）汽车消耗的汽油是多少kg。
【解答】解：（1）已知汽车行驶的速度为v＝72km/h＝20m/s，输出功率为P＝40kW＝4×104W，
由P＝可知汽车的牵引力为：F＝＝＝2000N；
（2）已知汽油机的效率为η＝40%，
汽车发动机做的有用功为：W＝Fs＝2000N×9×103m＝1.8×107J，
由η＝可知消耗的汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝＝＝4.5×107J，
由Q放＝qm可知汽车消耗的汽油质量为：m＝＝＝1kg。
答：（1）汽车向前的牵引力为2000N；
（2）汽车消耗的汽油是1kg。
7．如图是我国自主研发的水陆两栖飞机“鲲龙﹣600”，它可以承担大型灭火、水上救援
等任务。若该两栖飞机以10m/s的速度匀速直线飞行60s，消耗航空燃油50kg，发动机的效率为40%，已知q燃油＝4.2×107J/kg。求：
（1）它在此过程中飞行的路程。
（2）50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量。
（3）飞机发动机的功率。
【解答】解：（1）它在此过程中飞行的路程：
s＝vt＝10m/s×60s＝600m；
（2）50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq燃油＝50 kg×4.2×107 J/kg＝2.1×109J；
（3）飞机发动机做的功：
W＝ηQ放＝40%×2.1×109 J＝8.4×108 J；
飞机发动机的功率：
P＝＝＝1.4×107 w。
故答案为：（1）600m
（2）2.1×109J
（3）1.4×107 W。
8．汽车出厂前需要测试，某次检测过程中，汽车保持恒定功率在水平路面做直线运动，测得其速度随时间变化的图像如图所示，汽车运动中所受阻力不变，发动机效率为40%，加速至2s时牵引力为4000N，10s后油箱还剩10L汽油（汽油热值q＝3.3×107J/L）。
求：（1）10s内牵引力做的功。
（2）运动中汽车受到的阻力。
（3）10s后该车最多还能继续行驶的路程。
【解答】解：
（1）加速至2s时牵引力F1＝4000N，由图知此时速度v1＝15m/s，
汽车功率：
P＝F1v1＝4000N×15m/s＝6×104W，
由题知，汽车保持恒定功率在水平路面做直线运动，
10s内牵引力做的功：
W＝Pt＝6×104W×10s＝6×105J；
（2）由图知，汽车在10s后做匀速直线运动，速度v2＝30m/s，
由P＝Fv得此时牵引力：
F2＝＝＝2×103N，
此时汽车受到的牵引力和阻力为一对平衡力，则：
阻力f＝F2＝2×103N；
（3）10s时剩余汽油的体积：V＝10L，
完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝3.3×107J/L×10L＝3.3×108J，
由η＝得做的有用功：
W＝η×Q放＝40%×3.3×108J＝1.32×108J，
由W＝F2s行驶路程：
s＝＝＝6.6×104m＝66km。
答：（1）10s内牵引力做的功为6×105J；
（2）运动中汽车受到的阻力为2000N；
（3）10s后该车最多还能继续行驶的路程为66km。
9．如图所示是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.5L.假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg。求：
（1）所消耗汽油的质量；
（2）汽油燃烧所放出的热量；
（3）发动机的牵引力。
【解答】解：
（1）消耗汽油的体积V＝1.5L＝1.5×10﹣3m3，则由ρ＝得，
消耗汽油的质量为：m＝ρV＝0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.2kg；
（2）汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝1.2 kg×4.5×107J/kg＝5.4×107J；
（3）由η＝得，汽油机的有用功：W＝ηQ放＝30%×5.4×107J＝1.62×107J；
由W＝Fs得汽车发动机的牵引力：F＝＝＝2025N。
答：（1）所消耗汽油的质量为1.2kg；
（2）汽油燃烧所放出的热量为5.4×107J；
（3）发动机的牵引力为2025N。
10．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v﹣t图象如图所示，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。求：
（1）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4000N，那么在0～10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少？
（2）若发动机的转化效率为80%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功？（已知汽油的热值大约为5×107J/kg）
【解答】解：（1）由图可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度v＝20m/s，
根据二力平衡条件可得，牵引力：
F＝f＝4000N，
则汽车的功率为：
P＝＝＝Fv＝4000N×20m/s＝8×104W，
在0～10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功：
W＝Pt＝8×104W×10s＝8×105J；
（2）由η＝可得：
Q＝＝＝1×106J，
由Q＝mq可得需要燃烧汽油的质量：
m＝＝＝0.02kg。
答：（1）在0～10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是8×105J；
（2）若发动机的转化功率为80%，则需要燃烧0.02kg汽油才能使发动机做这么多功。
11．敦煌戈壁沙漠禁区引进了一款新型四轮沙滩卡丁车如图所示，其满载时的质量为500kg。该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，行驶了10min，共消耗了1.2kg的汽油，其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率是25%（q汽油＝4.6×107J/kg）。行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的0.2倍。（g＝10N/kg）求：
（1）1.2kg汽油完全燃烧释放的热量为多少；
（2）卡丁车所做的功是多少；
（3）这段时间内卡丁车发动机的功率是多少；
（4）这段时间内卡丁车匀速行驶的速度是多少。
【解答】解：（1）1.2kg汽油完全燃烧释放的热量为：Q放＝q汽油m＝4.6×107J/kg×1.2kg＝5.52×107J；
（2）已知汽油燃烧的热效率为η＝25%，
由η＝可知卡丁车所做的功为：W＝Q放η＝5.52×107J×25%＝1.38×107J；
（3）已知卡丁车行驶的时间为t＝10min＝600s，
则这段时间内卡丁车发动机的功率为：P＝＝＝2.3×104W；
（4）已知行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的0.2倍，
则受到的阻力为：f＝0.2G＝0.2mg＝0.2×500kg×10N/kg＝1000N，
由二力平衡的条件可知卡丁车的牵引力为：F＝f＝1000N，
根据P＝可知这段时间内卡丁车匀速行驶的速度为：v＝＝＝23m/s。
答：（1）1.2kg汽油完全燃烧释放的热量为5.52×107J；
（2）卡丁车所做的功是1.38×107J；
（3）这段时间内卡丁车发动机的功率为2.3×104W；
（4）这段时间内卡丁车匀速行驶的速度是23m/s。
12．已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW．若燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg，求：
（1）汽车行驶速度是多少？
（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？
（3）汽车发动机的效率是多少？
【解答】解：
（1）汽车行驶的路程s＝10.08km＝10080m，所用时间t＝8min，
汽车的速度：v＝＝＝21m/s。
（2）已知汽车的功率P＝63kW＝63000W，
根据P＝＝＝Fv可得，汽车的牵引力：F＝＝＝3.0×103N。
（3）汽车行驶过程所做的功：W＝Pt＝63×103W×480s＝3.024×107J，
消耗燃油的质量：m＝ρV＝0.8×103kg/m3×3×10﹣3m3＝2.4kg，
燃油完全燃烧放出热量：Q＝qm＝3.15×107J/kg×2.4kg＝7.56×107J，
汽车发动机的效率：η＝＝×100%＝40%。
答：（1）汽车行驶速度是21m/s；
（2）汽车行驶过程的牵引力是3.0×103N；
（3）汽车发动机的效率是40%。
13．一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中的平均功率是9.2千瓦，该汽油机每分钟需燃烧汽油50g，问：（汽油的燃烧值是4.6×107J/kg）
（1）该汽油机每分钟做多少功？
（2）该汽油机每分钟完全燃烧汽油放出多少热量？
（3）该汽油机的效率是多大？
【解答】解：（1）汽油机每分钟做的功：
W＝Pt＝9.2×103W×60s＝5.52×105J。
（2）完全燃烧汽油50克汽油放出的热量：
Q放＝mq＝50×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝2.3×106J。
（3）汽油机的效率：
η＝×100%＝×100%＝24%。
答：（1）该汽油机每分钟做5.52×105J功
（2）该汽油机每分钟完全燃烧汽油放出2.3×106J热量；
（3）该汽油机的效率是24%。
14．某型号的汽车测试时，在一段平直公路上匀速行驶了36km，用时半小时，这一过程消耗燃油1.5×10﹣2m3，车的总质量为3×103kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g＝10N/kg．求：
（1）该车牵引力所做的功；
（2）汽车发动机在这一过程中消耗的总能量（假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8×103kg/m3，燃油热值q为4.5×107J/kg）；
（3）该车发动机的效率。
【解答】解：
（1）车重G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N，
车受到的阻力：f＝0.1×G＝0.1×3×104N＝3×103N；
因为车匀速行驶，所以牵引力F＝f＝3×103N，
则牵引力做功：W有用＝Fs＝3×103N×36000m＝1.08×108J；
（2）由ρ＝得消耗燃油的质量：m＝ρV＝0.8×103kg/m3×1.5×10﹣2m3＝12kg；
燃油完全燃烧放出的热量（消耗的总能量）：W总＝Q放＝mq＝12kg×4.5×107J/kg＝5.4×108J；
（3）汽车的牵引力所做的功就是有用功，燃油完全燃烧放出的热量就是总功，
则发动机的效率：
η＝×100%＝×100%＝20%。
答：（1）该车牵引力所做的功为1.08×108J；
（2）热机在这一过程中消耗的总能量为5.4×108J；
（3）该发动机的效率为20%。
15．小洁家假期全家开车去某地旅游，下车时观察里程表确定汽车行驶225km，所用时间是2.5h，消耗汽油20L（假设汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为20kW．求：
（1）汽车行驶过程的牵引力是多大？
（2）汽车发动机的效率是多少？（已知汽油的密度为0.8×103 kg/m3，汽油的热值为4.5×107 J/kg）
【解答】解：
（1）汽车的行驶速度：
v＝＝＝90km/h＝25m/s，
根据P＝＝＝Fv可得，汽车行驶过程的牵引力；
F＝＝＝800N；
（2）根据P＝可得，汽车行驶过程牵引力所做的功：
W＝Pt＝20×103W×2.5×3600s＝1.8×108J，
根据ρ＝可得消耗的燃油质量：
m＝ρV＝0.8×103kg/m3×20×10﹣3m3＝16kg，
燃油完全燃烧放出热量：
Q放＝mq＝4.5×107 J/kg×16kg＝7.2×108 J，
汽车发动机的效率：η＝＝＝25%。
答：（1）汽车行驶过程的牵引力是800N；
（2）汽车发动机的效率是25%。
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