质量为2.5t的小型载重汽车,额定功率为100kW,车上装有5t的砂石,已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力...
问题详情:
质量为2.5t的小型载重汽车,额定功率为100kW,车上装有5t的砂石,已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍,汽车先以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底,消耗汽油2kg,然后又以额定功率行驶100s的时间,将砂石从坡底运送到50m高的坡顶施工现场(g=10N/kg),求:
(1)2kg的汽油完全燃烧放出多少热量?(汽油的热值取4.5×107J/kg)
(2)汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少?
(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少?
【回答】
【考点】热量的计算;机械效率的计算;功率的计算.
【分析】(1)利用燃料放热公式,求出放出的热量;
(2)根据G=mg可求得汽车的总重,根据f=0.2G得到阻力,由于汽车匀速运动,则受到的阻力等于牵引力,再利用P===Fv求得汽车在平直公路上匀速行驶的功率;
(3)先利用W有用=Gh=mgh求出有用功,由P=可求得总功,再利用斜面的机械效率公式η=×100%求出机械效率.
【解答】解:(1)汽油燃烧放出的热量为:
Q=mq=2kg×4.5×107J/kg=9×107J;
(2)汽车的总重G总=m总g=(2.5+5)×103kg×10N/kg=7.5×104N,
f=0.2G总=0.2×7.5×104N=1.5×104N,
由于汽车匀速运动,则受到的阻力为f=F=1.5×104N;
汽车在平直公路上匀速行驶的功率P===Fv=1.5×104N×15m/s=2.25×105W,
(3)汽车在斜坡上做的有用功为:
W有用=Gh=mgh=5×103kg×10N/kg×50m=2.5×106J,
由P=可得,总功W总=P额t=100000W×100s=1.0×107J,
则机械效率为:
η=×100%=×100%=25%.
答:(1)2kg的汽油完全燃烧放出9×107J热量;
(2)汽车在平直公路上匀速行驶的功率为2.25×105W;
(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是25%.
知识点:九年级上
题型:计算题