Question

【题目】长城汽车是我国最大的汽车生产企业之一．该厂某型号车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶50km，受到阻力是1.0×103N，消耗燃油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= （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完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：因汽车在平直的公路上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，

所以，牵引力的大小：

F=f=1.0×103N，

牵引力做的功：

W=Fs=1.0×103N×50×103m=5×107J

（2）解：由ρ= 可得，消耗燃油的质量：

m=ρV=0.8×103kg/m3×5×10﹣3m3=4kg，

燃油完全燃烧所产生的热量：

Q=mq=4kg×4×107J/kg=1.6×108J，

该专用车的热机效率：

η= ×100%= ×100%=31.25%

【解析】（1）车在平直的公路上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据W=Fs求出牵引力所做的功；（2）知道消耗燃油的体积和密度，根据m=ρV求出燃油的质量，又知道燃油的热值，根据Q放=mq求出燃油完全燃烧释放的热量，再根据率η= 求出该专用车的热机效率．
【考点精析】解答此题的关键在于理解二力平衡条件的应用的相关知识，掌握二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，即合力为零．（一物、二力、等大、反向、同直线），以及对功的计算的理解，了解功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．