Question

16．在一次某新型號(hào)的汽車(chē)測(cè)試中，讓汽車(chē)在一段平直的公路上勻速行駛4.8km，受到的阻力是3.0×10³N，消耗汽油1.2kg（假設(shè)汽油完全燃燒）．汽油的熱值為q=4×10⁷J/kg，求：
（1）在測(cè)試過(guò)程中，汽車(chē)牽引力所做的功W．
（2）完全燃燒1.2kg汽油所放的熱量多少？
（3）該型號(hào)汽車(chē)的熱機(jī)效率η．

Answer 1

分析 （1）汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，車(chē)受到的牽引力和阻力為一對(duì)平衡力，知道阻力可求牽引力大��；又知道車(chē)行駛的路程，利用W=Fs求專(zhuān)用車(chē)牽引力所做的功（有用能量）；
（2）已知汽油的熱值和質(zhì)量，利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量（總能量）；
（3）利用效率公式求該型號(hào)汽車(chē)的熱機(jī)效率．

解答 解：
（1）因?yàn)槠��?chē)勻速行駛，在水平方向上受平衡力的作用，
所以F=f=3.0×10³N．
牽引力所做的功：
W=Fs=3.0×10³N×4.8×10³m=1.44×10⁷J；
（2）汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=1.2kg×4×10⁷J/kg=4.8×10⁷J；
（3）熱機(jī)效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.44×1{0}^{7}J}{4.8×1{0}^{7}J}$×100%=30%．
答：（1）在測(cè)試過(guò)程中，汽車(chē)牽引力所做的功為1.44×10⁷J；
（2）完全燃燒1.2kg汽油所放的熱量為4.8×10⁷J；
（3）該型號(hào)汽車(chē)的熱機(jī)效率是30%．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及的物理知識(shí)多，有力學(xué)知識(shí)二力的平衡、力做功，熱學(xué)知識(shí)熱量的計(jì)算以及效率等知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生要熟練掌握物理公式，并靈活的運(yùn)用到計(jì)算中去．