《2025年新课程实践与探究丛书九年级物理全一册人教版》

变式训练2 (2024·金安区校级期中)如图所示为某一小排量汽车,其以$72km/h的速度在水平路面上匀速行驶了36km$,消耗汽油$3kg$。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为$23kW$,汽油的热值为$4.6×10^{7}J/kg$。关于上述行驶过程,求：
(1)汽车的牵引力；
(2)汽油完全燃烧放出的热量；
(3)该汽车发动机的效率。

答案：
(1)汽车的速度为72km/h=20m/s,由$P=\frac {W}{t}=\frac {Fs}{t}=Fv$得汽车的牵引力为$F=\frac {P}{v}=\frac {23kW}{20m/s}=\frac {23000W}{20m/s}=1150N$;
(2)汽油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=mq=3kg×4.6×10^{7}J/kg=1.38×10^{8}J$;
(3)由$P=\frac {W}{t}$可得汽车发动机做的功$W=Fs=1150N×36000m=4.14×10^{7}J$,汽车发动机的效率$η=\frac {W}{Q_{放}}=\frac {4.14×10^{7}J}{1.38×10^{8}J}×100\% =30\% $。