Question

16．在一次某新型号的汽车测试中，让汽车在一段平直的公路上匀速行驶4.8km，受到的阻力是3.0×10³N，消耗汽油1.2kg（假设汽油完全燃烧）．汽油的热值为q=4×10⁷J/kg，求：
（1）在测试过程中，汽车牵引力所做的功W．
（2）完全燃烧1.2kg汽油所放的热量多少？
（3）该型号汽车的热机效率η．

Answer 1

分析 （1）汽车匀速运动，车受到的牵引力和阻力为一对平衡力，知道阻力可求牵引力大小；又知道车行驶的路程，利用W=Fs求专用车牵引力所做的功（有用能量）；
（2）已知汽油的热值和质量，利用燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq求汽油完全燃烧放出的热量（总能量）；
（3）利用效率公式求该型号汽车的热机效率．

解答 解：
（1）因为汽车匀速行驶，在水平方向上受平衡力的作用，
所以F=f=3.0×10³N．
牵引力所做的功：
W=Fs=3.0×10³N×4.8×10³m=1.44×10⁷J；
（2）汽油完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=1.2kg×4×10⁷J/kg=4.8×10⁷J；
（3）热机效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.44×1{0}^{7}J}{4.8×1{0}^{7}J}$×100%=30%．
答：（1）在测试过程中，汽车牵引力所做的功为1.44×10⁷J；
（2）完全燃烧1.2kg汽油所放的热量为4.8×10⁷J；
（3）该型号汽车的热机效率是30%．

点评 本题涉及的物理知识多，有力学知识二力的平衡、力做功，热学知识热量的计算以及效率等知识点，学生要熟练掌握物理公式，并灵活的运用到计算中去．