济宁市政府实施大公交战略，逐步开通济宁至各县市区的公交车以方便出行，目前已开通济宁至邹城的公交车C601、C602，若某公交车满载时的总质量为12t，从济宁站匀速行驶到邹城站的距离

Question

济宁市政府实施大公交战略，逐步开通济宁至各县市区的公交车以方便出行，目前已开通济宁至邹城的公交车C601、C602，若某公交车满载时的总质量为12t，从济宁站匀速行驶到邹城站的距离为46km，运行时间为40min，消耗汽油16kg，匀速行驶时所受阻力为车重的0.04倍，g取10N/kg．求：

（1）此公交车牵引力做功的功率是多少？
（2）此公交车汽油机做功的效率是多少？（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

（1）公交车满载时的总重力：G=mg=12×1000kg×10N/kg=1.2×10⁵N，
公交车受到的牵引力：F=f=0.04G=0.04×1.2×10⁵N=4.8×10³N，
公交车牵引力做的功：W=Fs=4.8×10³N×46×1000m=2.208×10⁸J，
公交车牵引力做功的功率：P=(W)/(t)=(2.208×108J)/(40×60s)=9.2×10³W；
（2）公交车运行40分钟汽油产生的热量：Q=m_汽油q=16kg×4.6×10⁷J/kg=7.36×10⁸J，
公交车汽油机做功的效率：η=(W)/(Q)×100%=(2.208×108J)/(7.36×108J)×100%=30%．
答：（1）此公交车牵引力做功的功率是9.2×10³W；
（2）此公交车汽油机做功的效率是30%．