Question

18．泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地．该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶11.2km，受到的阻力是3.0×10³N，消耗燃油3.0×10^-3m³（假设燃油完全燃烧）．若燃油的密度ρ=0.8×10³kg/m³，热值q=4×10⁷J/kg，求：
（1）专用车牵引力所做的功．
（2）已知热机效率η=$\frac{W}{Q}$（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？

Answer 1

分析 （1）车匀速运动，牵引力等于阻力，牵引力做的功就是克服阻力做的功；利用功的公式计算即可；
（2）利用效率公式计算即可．

解答 解：（1）因为专用车匀速行驶，所以牵引力F=f=3.0×10³N；
牵引力做的功W=Fs=3.0×10³N×11.2×10³m=3.36×10⁷J；
（2）消耗燃油的质量：m=ρV=0.8×10³kg/m³×3.0×10^-3m³=2.4kg；
燃油完全燃烧所产生的热量：Q=mq=2.4kg×4×10⁷J/kg=9.6×10⁷J；
热机效率η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{7}J}{9.6×1{0}^{7}J}$×100%=35%；
答：（1）专用车牵引力所做的功为3.36×10⁷J；
（2）该专用车的热机效率是35%．

点评 本题涉及的物理知识多，有力学知识力的平衡、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．