Question

9．一辆汽车以72km/h的速度行驶10min消耗的汽油为1.2kg，汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×10³N，汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg．
（1）这段时间内汽车消耗的汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）这段时间内汽车牵引力做功是多少？
（3）比较（1）和（2）的结果，你有什么发现？简要分析原因（写出一条即可）．

Answer 1

分析 （1）根据燃料燃烧放出热量公式Q=mq可计算汽油完全燃烧释放的热量．
（2）根据速度公式s=vt计算汽车在10min内通过的路程，根据做功公式W=FS计算汽车牵引力在10min内做的功．
（3）分析计算结果可得正确结论．

解答 解：（1）汽油完全燃烧释放的热量：Q_放=m₂q=4.6×10⁷J/kg×1.2kg=5.52×10⁷J
（2）v=72km/h=20m/s，
由v=$\frac{s}{t}$得：
汽车在10min内通过的路程：s=vt=20m/s×600s=1.2×10⁴m，
汽车牵引力在10min内做的功：W=Fs=1.2×10³N×1.2×10⁴m=1.44×10⁷J；
（3）比较（1）中的Q_放和（2）中的W_牵，发现：汽车牵引力做的功小于汽油完全燃烧释放的热量；
原因是：汽油没有完全燃烧；废气带走一部分能量；由于热传递损失一部分能量；克服摩擦消耗一部分能量．
答：（1）汽车在这段时间内消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q_放是5.52×10⁷J；
（2）这段时间内汽车牵引力做的功是1.44×10⁷；
（3）发现：汽车牵引力做的功小于汽油完全燃烧释放的热量；原因是：汽油没有完全燃烧．

点评 本题考查学生对热量公式，功率公式，速度公式，做功公式的理解和综合运用．