Question

14．随着国民经济的发展，汽车已走进家庭．一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L．若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6×10⁷ J/kg，密度为0.7×10³kg/m³，求：
（1）这些汽油完全燃烧放出的热量；
（2）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力．
（3）汽车有很多用途，但也带来很多不利影响，请列举一例，并就如何减小该不利影响提出一条合理化建议．

Answer 1

分析 （1）知道汽油的体积和密度，利用密度公式求汽油的质量；又知道汽油的热值，利用Q_放=mq求汽油完全燃烧放出的热量；
（2）求出了汽油完全燃烧放出的热量，又知道汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，据此求出用来驱动汽车做的有用功W；
知道轿车行驶的距离，根据W=Fs求轿车牵引力；
又知道轿车匀速行驶，根据F=f求匀速行驶时轿车受到的阻力；
（3）汽车利用过程中的不利因素可从环保角度分析．

解答 解：
（1）汽油的体积V=10L=10×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，
汽油的质量：m=ρV=0.7×10³kg/m³×10×10^-3m³=7kg，
汽油完全燃烧放出的热量：Q_放=mq=7kg×4.6×10⁷J/kg=3.22×l0⁸J；
（2）由题知，用来驱动汽车做的有用功：
W_有=Q_放×30%=3.22×10⁸J×30%=9.66×10⁷J，
由W_有=Fs得轿车牵引力：
F=$\frac{{W}_{有}}{s}$=$\frac{9.66×1{0}^{7}J}{100×1{0}^{3}m}$=966N；
又因为轿车匀速行驶，所以轿车受到的阻力：f=F=966N；
（3）使用汽车时会有用发动机工作造成噪声污染，建议：城区内禁止汽车鸣笛；不可避免的发生交通事故，建议：驾驶员和行人遵守交通规则；大气污染，建议：提高汽车的制造工艺，减少有害气体的排放或者使用新型环保汽车
答：
（1）这些汽油完全燃烧放出的热量为3.22×l0⁸J；
（2）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力为966N；
（3）使用汽车会造成噪声污染；可在城区内禁止汽车鸣笛．

点评 本题为力学和热学的综合题，考查了密度公式、燃料完全燃烧放热公式、功的公式、二力平衡条件的掌握和运用，虽知识点多、综合性强，难度不大．