Question

8．2008年4月起，廣西開始推廣使用乙醇汽油．乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的能源．乙醇汽油能有效改善油品的性能和質(zhì)量．它不影響汽車的行駛性能，還減少有害氣體的排放量．乙醇汽油的推廣及使用，可以緩解因石油資源短缺而造成的經(jīng)濟壓力，乙醇汽油作為一種新型清潔燃料，是目前世界上可再生能源的發(fā)展重點．
東湖風景秀麗，水面開闊，乘坐快艇是許多游客積極參與體驗的水上娛樂項目．為了保護環(huán)境，東湖風景區(qū)管委會改用乙醇汽油作為快艇的燃料．下表為某種快艇的部分技術參數(shù)：

限載	6人	排水量	1.4t
油箱容積	40L	快艇自身質(zhì)量	1000kg

（1）請寫出使用乙醇汽油的兩點好處？
①降低污染物的排放；
②節(jié)約石油資源．
（2）為保證安全，快艇上乘客的質(zhì)量之和不得超過400kg．
（3）已知該快艇使用的乙醇汽油熱值約為4.6×10⁷J/kg，密度約為0.7×10³kg/m³，它在水中勻速航行時所受的阻力f=1400N，若發(fā)動機的效率為25%，則該快艇勻速行駛46km耗油多少L？

Answer 1

分析 （1）乙醇優(yōu)點很多，如：環(huán)保、節(jié)省能源、新的清潔型能源等，據(jù)此回答；
（2）快艇處于漂浮狀態(tài)，物體所受的浮力大小等于其重力大小，根據(jù)阿基米德原理，物體所受的浮力等于物體排開液體的重力，則物體重力大小等于排開液體的重力大小，可得船加上乘客的總質(zhì)量等于滿載時的排水量．據(jù)此求乘客的總質(zhì)量；
（3）先求出快艇做的有用功，然后利用效率公式求出汽油完全燃燒放出的熱量，再利用燃料完全燃燒求出汽油的總質(zhì)量，然后利用密度公式求出體積．

解答 解：（1）乙醇汽油的優(yōu)點：
①降低污染物的排放，②節(jié)約石油資源；
（2）∵快艇漂浮，
∴F_浮=G_物，
∵F_浮=G_排，
∴G_物=G_排，m_物g=m_排g，
∴m_物=m_排，
∵m_物=m_人+m_艇，m_排=1.4t=1400kg，m_艇=1000kg，
m_人=m_排-m_艇=1400kg-1000kg=400kg；
（3）發(fā)動機做的有用功：
W_有用=Fs=fs=1400N×46×10³m=6.44×10⁷J，
∵η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$，
∴乙醇汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{6.44×1{0}^{7}J}{25%}$=2.576×10⁸J，
∵Q_放=mq，
乙醇汽油的質(zhì)量：
 m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.576×1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$=5.6kg，
乙醇汽油的體積：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{5.6kg}{0.7×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=8×10^-3m³=8L．
故答案為：（1）①降低污染物的排放；②節(jié)約石油資源；（2）400；（3）快艇勻速行駛46km耗油8L．

點評 本題考查了學生密度公式、燃料完全燃燒放熱公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件、效率公式的掌握和運用，雖知識點多、綜合性強，但都屬于基礎知識，靈活運用公式是關鍵．