Question

【题目】某混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。在某次测试中，蓄电池储存的电能为5×107J，由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度在水平路面匀速直线行驶了0.5h，所受的平均阻力为1000N，同时蓄电池的电能增加了22%。则在上述测试中。

（1）以“·”表示汽车，在图中画出汽车水平方向的受力示意图。

（2）汽车牵引力做的功是多少?

（3）测试消耗了2kg燃料，燃料的热值为4.5×107J/kg（假设燃料完全燃烧），放出的总热量是多少?

（4）内燃机的效率是多少?

Answer 1

【答案】（1）（2）2.5×107J（3）9×107J（4）40%

【解析】

（1）汽车在水平路面匀速行驶，则水平方向汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力。如图：

（2）汽车行驶的距离为s=vt=50km/h×0.5h=25km=25000m，汽车牵引力做的功为W=Fs=fs=1000N×25000m=2.5×107J。

（3）放出的总热量为Q=mq= 2kg×4.5×107J/kg=9×107J。

（4）蓄电池增加的电能W电=5×107J×22%=1.1×107J，则内燃机的效率为η== ==40%。