Question

8．一輛總重為1.6×10⁴N的汽車在高速公路上用15min的時(shí)間勻速行駛了20km，已知汽車行駛過(guò)程中所受平均阻力為1.4×10³N，求
（1）該汽車在高速路上行駛的速度是多少？
（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力在這段路程內(nèi)所做的功；
（3）若在這段路程內(nèi)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣帶走的熱量為4.2×10⁷J，這些熱量可使多少m³的水溫度升高50℃[水的比熱容C_水=4.2×10³J/kg•℃]．

Answer 1

分析 （1）已知水平路面上用15min的時(shí)間勻速行駛了20km，利用速度公式可求得汽車在高速路上行駛的速度；
（2）已知汽車所受的阻力和汽車行駛的路程，根據(jù)汽車勻速行駛時(shí)受力平衡求出汽車的牽引力，利用公式W=Fs即可求出；
（3）已知廢氣帶走的熱量，利用Q=cm△t變形可求得水的質(zhì)量，然后可求得其體積．

解答 解：（1）汽車在高速路上行駛的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{20km}{\frac{15}{60}h}$=80km/h，
（2）由于汽車在高速公路上勻速行駛，
所以牽引力：F=f=1.4×10³N，
牽引力做功為：W=Fs=1.4×10³N×2×10⁴m=2.8×10⁷J；
（3）由Q=cm△t可得，水的質(zhì)量：
m=$\frac{Q}{c△t}$=$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×50℃}$=200kg，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的體積：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{200kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=0.2m³．
答：（1）該汽車在高速路上行駛的速度是80km/h，
（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力在這段路程內(nèi)所做的功為2.8×10⁷J；
（3）這些熱量可使0.2m³的水溫度升高50℃．

點(diǎn)評(píng) 此題考查密度公式的應(yīng)用、速度的計(jì)算、熱量公式的靈活應(yīng)用、功計(jì)算公式的應(yīng)用的靈活應(yīng)用情況，解答計(jì)算題的關(guān)鍵是對(duì)相關(guān)公式的含義理解透徹．