把盘山公路简化为物理模型斜面（如图），设山路长为s，高为h．一辆重为G的汽车在发动机产生的牵引力F的作用下从山脚下沿山路匀速上行至山路顶端，行驶过程中所受地面的摩擦力为f，

Question

把盘山公路简化为物理模型斜面（如图），设山路长为s，高为h．一辆重为G的汽车在发动机产生的牵引力F的作用下从山脚下沿山路匀速上行至山路顶端，行驶过程中所受地面的摩擦力为f，且克服摩擦力f所做的功是额外功（忽略空气阻力）．
（1）试证明：f=F-Gh/s．
（2）一辆客车在盘山公路上匀速行驶，客车质量为700㎏，向上行驶过程中牵引力保持20000N不变，耗时15mim行驶5.4km的路程，到了高为0.5km的山顶，求：盘山公路的“机械效率”．
（3）已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%，汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg，客车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油？

Answer 1

（1）证明：牵引力做的功为总功W总=Fs，克服汽车重力做的功为有用功W有用=Gh，∵W总=W有用+W额，∴克服摩擦力做的功为W额=W总-W有用=Fs-Gh，∵W额=fs，∴摩擦力f=W额s=Fs−Ghs=F-Ghs．（2）已知：m=700kg  h=0....