Question

氢能被视为未来的理想清洁能源．如果汽车发动机使用氢能源来工作，效率可以达到60%．若一辆氢能源小轿车在从泰州行驶到上海大约260km的路程上获得的平均牵引力为840N，则它从泰州行驶到上海：（q_氢=1.4×l0⁸J/kg；）
（1）牵引力做的功是多少？
（2）汽车需要的总能量是多少？
（3）需要消耗的氢的质量是多少？

Answer 1

分析：（1）从题中获取牵引力F的大小与力F方向上的距离s，根据功的定义式W=Fs计算牵引力做的功；
（2）根据效率η=

W有

Q

求出汽车需要的总能量Q；
（3）根据热量Q与热值q的关系：Q=mq求出燃料的质量m．

解答：解：由题知：s=260km=2.6×10⁵m；F=840N；q_氢=1.4×l0⁸J/kg；η=60%；
（1）W=Fs=840N×2.6×10⁵m=2.184×10⁸J；
（2）根据η=

W

Q

得：Q=

W

η

=

2.184×108J

0.6

=3.64×108J；
（3）由Q=mq得：m=

Q

q

=

3.64×108J

1.4×108J/kg

=2.6kg．
答：
（1）牵引力做的功是2.184×10⁸J；
（2）汽车需要的总能量是3.64×10⁸J；
（3）需要消耗的氢的质量是2.6㎏．

点评：考查的知识点多，需要熟记各公式及其意义，本题运算量大，计算时要准确．