Question

12．小陈同学阅读了某品牌汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，请根据图中所给的信息（其中E=100%，E₁=33%，E₃=30%，E₄=7%），计算该内燃机的效率为30%，若汽车行驶时发动机产生的牵引力是F，则燃烧质量为m的汽油能使汽车前进的距离S=$\frac{30%mq}{F}$．（用前面给出的物理量的符号表示，汽油的热值在本题中用q表示）

Answer 1

分析 总能量减去浪费掉的能量，就是有效利用的能量，由此可以求得该内燃机的效率．汽车行驶时做的有用功可以利用W=Fs来表示，汽车消耗的总能量Q可以用：Q=mq表示，利用内燃机的效率将两者联系起来，从而可以表示出汽车前进的距离．

解答 解：
由图示的能流图可知，该内燃机的效率为：η=E-E₁-E₃-E₄=100%-33%-30%-7%=30%，
由题意知：汽车行驶时发动机产生的牵引力是F，燃烧汽油的质量为m，汽油的热值是q，汽油机的效率为30%，汽车通过的距离设为S．
由此可以得到完全燃烧质量为m的汽油产生的总能量：Q=mq，
有效利用的能量：Q_有=Qη=30%mq-----①，
有效利用的能量对汽车做功，即W=Q_有 -----②，
牵引力对汽车做的功W=FS-----③，
联立①②③式解得：S=$\frac{30%mq}{F}$．
故答案为：30%；$\frac{30%mq}{F}$．

点评 本题考查了学生对燃料的热值、内燃机能流图、功率公式、效率公式的了解与掌握，属于综合性题目．