Question

【题目】混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，蓄电池储存的电能为5．12×l08J，由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度匀速行驶了0．5h，同时蓄电池的电能增加了10%。

求：（1）汽车牵引力做的功；

（2）若所用燃料的热值为4．5×l07J/kg，测试过程中消耗8kg燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少；

（3）内燃机的效率。

Answer 1

【答案】（1）1×108J （2）3．6×108J （3）42%

【解析】

试题分析：（1）由v=s／t得：s=vt=50km/h×0．5h=25km=2．5×104m，由图象可知，汽车速度为50km/h时，所受阻力为4000N，由于汽车匀速行驶，汽车的牵引力：F=f=4000N，

牵引力做功：W=Fs=4000N×2．5×104m=1×108J；

（2）燃料完全燃烧放出的热量：Q放=mq=8kg×4．5×107J/kg=3．6×108J，

（3）增加的电能：W电=5．12×108J×10%=5．12×107J，

有用能量：W有用=W+W电=1×108J+5．12×107J=1．512×108J，

内燃机的效率：η=W有用/Q放×100%=1．512×108J/3．6×108J×100%=42%．