Question

9．一輛汽車以72km/h的速度行駛10min消耗的汽油為1.2kg，汽車勻速行駛時受到的牽引力F=1.2×10³N，汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg．
（1）這段時間內(nèi)汽車消耗的汽油完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）這段時間內(nèi)汽車牽引力做功是多少？
（3）比較（1）和（2）的結(jié)果，你有什么發(fā)現(xiàn)？簡要分析原因（寫出一條即可）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燃料燃燒放出熱量公式Q=mq可計算汽油完全燃燒釋放的熱量．
（2）根據(jù)速度公式s=vt計算汽車在10min內(nèi)通過的路程，根據(jù)做功公式W=FS計算汽車牽引力在10min內(nèi)做的功．
（3）分析計算結(jié)果可得正確結(jié)論．

解答 解：（1）汽油完全燃燒釋放的熱量：Q_放=m₂q=4.6×10⁷J/kg×1.2kg=5.52×10⁷J
（2）v=72km/h=20m/s，
由v=$\frac{s}{t}$得：
汽車在10min內(nèi)通過的路程：s=vt=20m/s×600s=1.2×10⁴m，
汽車牽引力在10min內(nèi)做的功：W=Fs=1.2×10³N×1.2×10⁴m=1.44×10⁷J；
（3）比較（1）中的Q_放和（2）中的W_牽，發(fā)現(xiàn)：汽車牽引力做的功小于汽油完全燃燒釋放的熱量；
原因是：汽油沒有完全燃燒；廢氣帶走一部分能量；由于熱傳遞損失一部分能量；克服摩擦消耗一部分能量．
答：（1）汽車在這段時間內(nèi)消耗的汽油完全燃燒放出的熱量Q_放是5.52×10⁷J；
（2）這段時間內(nèi)汽車牽引力做的功是1.44×10⁷；
（3）發(fā)現(xiàn)：汽車牽引力做的功小于汽油完全燃燒釋放的熱量；原因是：汽油沒有完全燃燒．

點評 本題考查學(xué)生對熱量公式，功率公式，速度公式，做功公式的理解和綜合運用．