Question

4．一輛汽車沿著長(zhǎng)為8km的平直公路勻速行駛，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力為3 000N，共消耗汽油2L．汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg（表示完全燃燒1kg汽油所放出的熱量是4.6×10⁷J）．ρ_汽油=0.7×10³ kg/m³．求：
（1）發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功是多少？
（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多大？

Answer 1

分析 （1）知道汽車的牽引力和汽車運(yùn)動(dòng)的距離，據(jù)公式W=Fs計(jì)算出功來即可；
（2）據(jù)密度的計(jì)算公式計(jì)算出汽油的質(zhì)量，而后利用公式Q=mq計(jì)算出燃料燃燒的熱量，而后再據(jù)效率的公式計(jì)算出效率即可．

解答 解：（1）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力為3 000N，其運(yùn)動(dòng)的距離是8km，故汽車在這段時(shí)間內(nèi)所做的有用功：
W=Fs=3000N×8000m=2.4×10⁷J；
（2）據(jù)ρ=$\frac{m}{v}$可知汽油的質(zhì)量是：
m=ρV=0.7×10³ kg/m³×0.002m³=1.4kg；
故汽油燃燒釋放的熱量是：Q=mq=1.4kg×4.6×10⁷J/kg=6.44×10⁷J；
故汽車的效率是：
η=$\frac{{W}_{有}}{Q}$×100%=$\frac{2.4×1{0}^{7}J}{6.44×1{0}^{7}J}$×100%≈37.3%；
答：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功是2.4×10⁷J；（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是37.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了密度公式、做功公式、效率公式、燃料完全釋放熱量公式的應(yīng)用，利用好題中的條件是關(guān)鍵．