小天收集了一些数据填在下表中,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0.1倍,那么在此过程中:(g取10N/kg)
品牌型号 | 东风×× | 外形尺寸 | 5×1.9×2.3(m) |
变速箱 | A85 | 空车质量 | 1.5吨 |
最高车速 | 120km/h | 满载时载货量 | 2.5吨 |
空载百公 里油耗 | 12L | 燃油密度 | 0.8×103kg/m3 |
满载百公 里油耗 | 20L | 燃油热值 | 5×107J/kg |
(1)该货车牵引力是多少?牵引力所做的功是多少?
(2)燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)该货车发动机的效率是多少?
解:
(1)满载货物时货车的总质量:m=m车+m货=1.5t+2.5t=4t=4×103kg,
货车的总重力:G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N,
由题意知,货车受到的阻力:f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N,
因为该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶,
所以,根据二力平衡条件可知,该货车受到的牵引力:F=f=4×103N。
匀速行驶100km,牵引力所做的功:W=Fs=4×103N×100×103m=4×108J。
(2)由表格数据可知,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:
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:
Q放=m燃油q燃油=16kg×5×107J/kg=8×108J。
(3)该货车发动机的效率:
η=×100%=×100%=50%。
答:(1)该货车的牵引力是4×103N;牵引力所做的功是4×108J;
(2)燃油完全燃烧放出的热量是8×108J;
(3)该货车发动机的效率是50%。