Question

2．随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进千家万户．一辆小轿车在平直公路上匀速行驶100km，消耗汽油10L．小轿车匀速行驶时受到的阻力为1000N，所用汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，密度为0.7×10³kg/m³，若这些汽油完全燃烧，请你计算：（1L=10^-3m³）
（1）牵引力做的有用功；
（2）汽油完全燃烧放出的热量；
（3）小轿车的效率．

Answer 1

分析 （1）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．根据W=Fs求出克服阻力做的功，
（2）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；
（3）根据η=$\frac{W}{Q}$求出汽油机的效率．

解答 解：（1）因为匀速行驶，故牵引力和阻力是一对平衡力，即F=f=1000N，
牵引力做的有用功：W=Fs=1000N×100000m=1×10⁸J，
（2）因为ρ=$\frac{m}{V}$，V=10L=10×10^-3m³，
因为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
=3.22×10⁸J；
（3）η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{1{0}^{8}J}{3.22×1{0}^{8}J}$×100%≈31.1%
答：（1）牵引力做的有用功为10⁸J；
（2）汽油完全燃烧放出的热量3.22×10⁸J；
（3）小轿车的效率31.1%．

点评 本题考查了密度的计算、功的计算、效率的计算、燃料燃烧放热的计算，公式多，环环相扣，注意灵活运用，属于难题．