Question

2．某品牌新車(chē)測(cè)試時(shí)，工作人員駕駛該車(chē)在平直公路上勻速行駛0.5h，觀察儀表盤(pán)，發(fā)現(xiàn)這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)消耗燃油3.2kg，車(chē)速為50km/h，從汽車(chē)使用技術(shù)手冊(cè)中，測(cè)試人員發(fā)現(xiàn)該車(chē)使用的燃油的熱值為4.0×10⁷J/kg，汽車(chē)行駛時(shí)所受阻力f和車(chē)速v的關(guān)系如圖…
（1）根據(jù)圖象，該車(chē)在測(cè)試過(guò)程中受到了阻力為多少？
（2）該車(chē)在測(cè)試過(guò)程中內(nèi)燃機(jī)的牽引力所做功是多少？
（3）試計(jì)算該汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的效率？

Answer 1

分析 （1）知道測(cè)試速度，由圖可得阻力大��；
（2）因?yàn)槠��?chē)勻速行駛，所以發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力和受到的阻力為一對(duì)平衡力，大小相等；根據(jù)s=vt求出汽車(chē)行駛的距離，再利用W=Fs求出牽引力做的功；
（3）已知燃油的質(zhì)量和熱值，利用Q_放=mq可求出燃油放出的熱量，牽引力做的功與燃油放出的熱量為內(nèi)燃機(jī)的效率．

解答 解：
（1）由題知測(cè)試速度v=50km/h，由圖可知阻力f=2000N；
（2）由v=$\frac{s}{t}$得汽車(chē)通過(guò)的路程：
s=vt=50km/h×0.5h=25km=25000m，
因?yàn)槠��?chē)是勻速行駛，所以牽引力F=f=2000N，
牽引力做的功：
W=Fs=2000N×25000m=5×10⁷J；
（3）燃油放出的熱量：
Q_放=mq=3.2kg×4.0×10⁷J/kg=1.28×10⁸J，
內(nèi)燃機(jī)的效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{5×1{0}^{7}J}{1.28×1{0}^{8}J}$×100%≈39%．
答：（1）根據(jù)圖象，該車(chē)在測(cè)試過(guò)程中受到了阻力為2000N；
（2）該車(chē)在測(cè)試過(guò)程中內(nèi)燃機(jī)的牽引力所做功是5×10⁷J；
（3）該汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的效率為39%．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了熱量的計(jì)算以及熱機(jī)的效率，也是一道生活中的物理題，有其實(shí)用價(jià)值．對(duì)公式的把握和運(yùn)用是基礎(chǔ)，只要讀好題，總體來(lái)說(shuō)本題難度不大．