某新型四轮沙滩卡丁车如图所示，其满载时的质量为500kg．该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，行驶了10min，共消耗了1.2kg的汽油，其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械

Question

某新型四轮沙滩卡丁车如图所示，其满载时的质量为500kg．该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，行驶了10min，共消耗了1.2kg的汽油，其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率是25%（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）．行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的0.2倍．（g=10N/kg）求：

（1）1.2kg汽油完全燃烧释放的热量为多少；
（2）这段时间内卡丁车发动机的机械功率是多少；
（3）卡丁车匀速行驶的速度是多少？

Answer 1

（1）汽油完全燃烧释放的热量：Q_放=mq=1.2kg×4.6×10⁷J/kg=5.52×10⁷J；
（2）由题意可知，卡丁车所做机械功：W=Q_放η=5.52×10⁷J×25%=1.38×10⁷J，
卡丁车的功率：P=(W)/(t)=(1.38×107J)/(10×60s)=2.3×10⁴W；
（3）匀速行驶过程中，卡丁车的牵引力：F=f=0.2G=0.2m_总g=0.2×500kg×10N/kg=1000N，
由P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv得卡丁车的速度：
v=(P)/(F)=(2.3×104W)/(1000N)=23m/s．
答：（1）1.2kg汽油完全燃烧释放的热量为5.52×10⁷J；
（2）这段时间内卡丁车发动机的机械功率是3.68×10⁵W；
（3）卡丁车匀速行驶的速度是23m/s．