Question

【题目】某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表．在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170km，共消耗汽油10L．测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进．

（1）该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？（g取10N/kg）

（2）在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为1000N，牵引力做的功是多少？

（3）在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？（忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油=0.7×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】（1）1.25×105Pa；（2）1.7×108J．（3）6.6×105J

【解析】解：（1）汽车静止时对水平地面的压力：F=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N

对水平地面的压强:p===1.25×105Pa；

（2）由题可知，汽车做匀速直线运动，可得牵引力：F牵=f=1000N

汽车牵引力做的功：W机械=F牵s=1000N×1.7×105J=1.7×108J．

（3）由ρ=可知，车消耗汽油的质量：m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3=7kg

汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J

由η=可得，内燃机输出的有用能量：W有用=Q放η=3.22×108J×53%=1.7066×108J

最终蓄电池增加的能量：W=W有用﹣W机械=1.7066×108J﹣1.7×108J=6.6×105J

答：（1）该车空载静止时，对水平地面的压强是1.25×105Pa；（2）若平均阻力为1000N，牵引力做的功是1.7×108J；（3）最终使蓄电池增加了6.6×105J的能量；