Question

【題目】油電混合動力汽車是新型節(jié)能汽車．這種汽車啟動時內(nèi)燃機并不工作由動力蓄電池組通過驅(qū)動電機向車輪輸送能量；當以高速勻速行駛或動力蓄電池組儲存電能過低時，內(nèi)燃機啟動，此時在向車輪輸送能量的同時也給動力蓄電池組充電；若車輛需要全力加速時，內(nèi)燃機和動力蓄電池組時同向車輪輸送能量．已知某型號混合動力汽車所用的動力蓄電池儲存的最大電能是1.0×108J，若測試人員駕駛該車在平直公路上以80km/h的測試車速勻速行駛0.5h，內(nèi)燃機消耗燃油2.5kg，蓄電池組的電能增加了最大電能的10%；從汽車的使用說明書知知道，汽車以80km/h的車速勻速行駛時所受阻力f大小為900N．則：
（1）該汽車測試行駛中若燃油完全燃燒可放出多少熱量？
（2）該汽車測試行駛中牽引力做了多少功？
（3）該汽車內(nèi)燃機的效率是多大？（假設燃油完全燃燒，燃油的熱值為4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】
（1）解：燃油放出的熱量：Q放＝mq＝2.5kg×4.6×107J/kg＝1.15×108J，

答：該汽車測試行駛中若燃油完全燃燒可放出1.15×108J的熱量；

（2）解：由題意可知，汽車以80km/h做勻速直線運動時受到的阻力f＝900N，因為汽車勻速直線運動時，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以汽車受到的牽引力：F＝f＝900N，

因為v＝ ，所以汽車行駛的距離：s＝vt＝80km/h×0.5h＝40km＝40000m該汽車測試行駛中牽引力做的功：W＝Fs＝900N×40000m＝3.6×107J；

答：該汽車測試行駛中牽引力做了3.6×107J的功；

（3）解：蓄電池增加的電能：W′＝1.0×108J×10%＝1.0×107J，有效利用的能量：W有＝W+W′＝3.6×107J+1.0×107J＝4.6×107J，內(nèi)燃機的效率：η＝ ＝ ＝40%

答：該汽車內(nèi)燃機的效率是40%.

【解析】（1）本題考查了燃燒放熱公式的計算，理解Q放＝mq公式中各物理量的含義，代入題目所給的數(shù)據(jù)計算即可；
（2）根據(jù)牽引力做功的公式W＝Fs進行計算，注意車勻速直線運動時，受到的牽引力和阻力是一對平衡力；
（3）理解內(nèi)燃機的效率是指有用功與燃料完全燃燒釋放的總能量之比，根據(jù)內(nèi)燃機的效率公式進行計算即可；
【考點精析】本題主要考查了熱量的計算的相關(guān)知識點，需要掌握熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質(zhì)量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放才能正確解答此題．