Question

19．某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.5L．已知汽油密度为ρ_汽油=0.7×10³kg/m³，汽油的热值q_汽油=4.5×10⁷J/kg．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为40%，则该型号汽车在以此速度匀速行驶的过程中，受到的阻力是多大？

Answer 1

分析 （1）知道消耗汽油的体积、密度和汽油的热值，利用Q_放=mq求汽油完全燃烧放出的热量，再利用效率公式η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$的变形公式W=ηQ_放可求出牵引力做的功．
（2）知道前进的距离，利用公式W=Fs求出汽车的牵引力．知道汽车做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，可求阻力．

解答 解：（1）汽油的质量m=ρ_汽油V=0.7×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.05kg；
Q_放=mq_汽油=1.05kg×4.5×10⁷J/kg=4.725×10⁷J，
由效率公式η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$可得，牵引力做的功：W=ηQ_放=40%×4.725×10⁷J=1.89×10⁷J．
（2）由功的公式W=Fs可得，汽车的牵引力：F=$\frac{W}{s}$=$\frac{1.89{×10}^{7}J}{6×1000m}$=3.15×10³N，
因为汽车做匀速直线运动，
所以阻力f=F=3.15×10³N．
答：汽车在此过程中，受到的阻力是3.15×10³N．

点评 本题考查了学生对密度公式、功的公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键，要求灵活运用所学公式．