Question

近年来，“低碳经济”成为社会的一个焦点之一，“低碳”其实就意味着节能．合肥市江淮汽车集团致力于节能型汽车研制生产．该厂生产的某型号专用车在车辆测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到阻力大小是3.0×10³N，消耗燃油1.5×10^-3m³（假设燃油完全燃烧），若燃油的密度ρ=0.8×10³kg/m³，热值q=4×10⁷J/kg，求：
（1）专用车牵引力所做的功．
（2）已知热机效率η=W/Q（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油所完全燃烧时所放出的热量），则该专用车的热机效率是多少？
（3）为了响应国家的“低碳”号召，前不久，安徽江淮汽车集团专门研发生产了一款电动公交汽车，投入到滨湖新区和政务新区之间运营，请你根据学过的物理知识点评一下普通汽车和电动汽车的优劣．

Answer 1

解：（1）∵车匀速行驶，
∴F=f=3.0×10³N
牵引力做的功：
W=Fs=3.0×10³N×5.6×10³m=1.68×10⁷J；
（2）消耗燃油的质量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.2kg，
燃油完全燃烧所产生的热量：
Q=mq=1.2kg×4×10⁷J/kg=4.8×10⁷J，
热机效率：
η===35%；
（3）普通汽车燃油排放尾气、有噪声污染、废气污染；电动汽车噪音小、无废气排放．
答：（1）专用车牵引力所做的功为1.68×10⁷J；
（2）该专用车的热机效率是35%；
（3）普通汽车燃油排放尾气、有噪声污染、废气污染；电动汽车噪音小、无废气排放．
分析：（1）车匀速运动，牵引力等于阻力，牵引力做的功就是克服阻力做的功；
（2）已知消耗燃油体积，利用密度公式求燃油的质量，再利用燃料完全燃烧放热公式求燃油完全燃烧放出的热量，再利用效率公式求专用车的热机效率；
（3）电动公交汽车使用电池作动力源，行驶起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放尾气．
点评：本题从“低碳经济”、电动环保汽车入手，结合社会热点问题“节能减排”对物理知识进行考查，是新课改下比较流行的一种题型，重点考查学生基础知识的掌握程度和灵活应用的能力．