题目
汽车等速百公里燃油消耗量A. 与行驶阻力,燃油消耗率和传动效率成正比与行驶阻力和燃油消耗率成正比,与传动效率B. 成反比与行驶阻力和传动效率成正比,与燃油消耗率C. 成反比与燃油消耗率和传动效率成正比,与行驶阻力D. 成反比
汽车等速百公里燃油消耗量
A. 与行驶阻力,燃油消耗率和传动效率成正比与行驶阻力和燃油消耗率成正比,与传动效率
B. 成反比与行驶阻力和传动效率成正比,与燃油消耗率
C. 成反比与燃油消耗率和传动效率成正比,与行驶阻力
D. 成反比
题目解答
答案
B. 成反比与行驶阻力和传动效率成正比,与燃油消耗率
解析
本题考查汽车等速百公里燃油消耗量的影响因素及比例关系。
核心公式推导
汽车等速行驶时,百公里燃油消耗量 $Q_{\text{百}}$ 的计算公式可通过以下步骤推导:
- 驱动力与行驶阻力平衡:等速行驶时,驱动力 $F_{\text{t}}$ 等于行驶阻力 $F_{\text{f}}$(滚动阻力+空气阻力),即 $F_{\text{t}} = F_{\text{f}}$。
- 发动机功率需求:驱动力功率 $P_{\text{t}} = F_{\text{t}} \cdot v$($v$ 为车速),需由发动机提供,考虑传动效率 $\eta_{\text{T}}$,发动机输出功率 $P_{\text{e}} = \frac{P_{\text{t}}}{\eta_{\text{T}}} = \frac{F_{\text{f}} \cdot v}{\eta_{\text{T}}}$。
- 燃油消耗量与燃油消耗率:燃油消耗率 $b$ 定义为单位功率单位时间的耗油量($\text{g/(kW·h)}$),则发动机每小时耗油量 $G_{\text{e}} = \frac{P_{\text{e}} \cdot b}{1000}$(单位转换)。
- 百公里耗油量:百公里行驶时间 $t = \frac{100}{v}$(小时),故 $Q_{\text{百}} = G_{\text{e}} \cdot t = \frac{P_{\text{e}} \cdot b}{1000} \cdot \frac{100}{v}$。
代入 $P_{\text{e}} = \frac{F_{\text{f}} \cdot v}{\eta_{\text{T}}}$,化简得:
$Q_{\text{百}} = \frac{F_{\text{f}} \cdot b}{10 \cdot \eta_{\text{T}}}$
比例关系分析
从公式 $Q_{\text{百}} \propto \frac{F_{\text{f}} \cdot b}{\eta_{\text{T}}}$ 可知:
- 正比关系:与行驶阻力 $F_{\text{f}}$、燃油消耗率 $b$ 成正比;
- 反比关系:与传动效率 $\eta_{\text{T}}$ 成反比。
选项匹配
题目选项 B 表述为:“与行驶阻力和燃油消耗率成正比,与传动效率成反比”,完全符合推导结果。