Question

8．2008年4月起，广西开始推广使用乙醇汽油．乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的能源．乙醇汽油能有效改善油品的性能和质量．它不影响汽车的行驶性能，还减少有害气体的排放量．乙醇汽油的推广及使用，可以缓解因石油资源短缺而造成的经济压力，乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点．
东湖风景秀丽，水面开阔，乘坐快艇是许多游客积极参与体验的水上娱乐项目．为了保护环境，东湖风景区管委会改用乙醇汽油作为快艇的燃料．下表为某种快艇的部分技术参数：

限载	6人	排水量	1.4t
油箱容积	40L	快艇自身质量	1000kg

（1）请写出使用乙醇汽油的两点好处？
①降低污染物的排放；
②节约石油资源．
（2）为保证安全，快艇上乘客的质量之和不得超过400kg．
（3）已知该快艇使用的乙醇汽油热值约为4.6×10⁷J/kg，密度约为0.7×10³kg/m³，它在水中匀速航行时所受的阻力f=1400N，若发动机的效率为25%，则该快艇匀速行驶46km耗油多少L？

Answer 1

分析 （1）乙醇优点很多，如：环保、节省能源、新的清洁型能源等，据此回答；
（2）快艇处于漂浮状态，物体所受的浮力大小等于其重力大小，根据阿基米德原理，物体所受的浮力等于物体排开液体的重力，则物体重力大小等于排开液体的重力大小，可得船加上乘客的总质量等于满载时的排水量．据此求乘客的总质量；
（3）先求出快艇做的有用功，然后利用效率公式求出汽油完全燃烧放出的热量，再利用燃料完全燃烧求出汽油的总质量，然后利用密度公式求出体积．

解答 解：（1）乙醇汽油的优点：
①降低污染物的排放，②节约石油资源；
（2）∵快艇漂浮，
∴F_浮=G_物，
∵F_浮=G_排，
∴G_物=G_排，m_物g=m_排g，
∴m_物=m_排，
∵m_物=m_人+m_艇，m_排=1.4t=1400kg，m_艇=1000kg，
m_人=m_排-m_艇=1400kg-1000kg=400kg；
（3）发动机做的有用功：
W_有用=Fs=fs=1400N×46×10³m=6.44×10⁷J，
∵η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$，
∴乙醇汽油完全燃烧放出的热量：
Q_放=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{6.44×1{0}^{7}J}{25%}$=2.576×10⁸J，
∵Q_放=mq，
乙醇汽油的质量：
 m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.576×1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$=5.6kg，
乙醇汽油的体积：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{5.6kg}{0.7×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=8×10^-3m³=8L．
故答案为：（1）①降低污染物的排放；②节约石油资源；（2）400；（3）快艇匀速行驶46km耗油8L．

点评 本题考查了学生密度公式、燃料完全燃烧放热公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件、效率公式的掌握和运用，虽知识点多、综合性强，但都属于基础知识，灵活运用公式是关键．