Question

2．某型號(hào)汽車在車型測(cè)試中，在一段平直的公路上勻速行駛了4km，消耗汽油1L．已知汽油的密度為ρ_汽油=0.7×10³kg/m³，汽油的熱值q_汽油=4.5×10⁷J/kg．假設(shè)汽油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為40%，則：
（1）該型號(hào)汽車在以此速度行駛的過程中，受到的阻力是多大？
（2）熱機(jī)有利有弊，請(qǐng)寫出兩條使用熱機(jī)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的不良影響．

Answer 1

分析 （1）知道消耗汽油的體積，利用密度公式求出汽油的質(zhì)量；結(jié)合汽油的熱值，利用Q_放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量，再利用效率公式η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$的變形公式W=ηQ_放可求出牽引力做的功；知道前進(jìn)的距離，利用公式W=Fs求出汽車的牽引力．知道汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的牽引力等于阻力，可求阻力；
（2）熱機(jī)的對(duì)環(huán)境的影響包括兩個(gè)方面，廢氣中主要包含二氧化碳、二氧化硫，會(huì)造成溫室效應(yīng)和酸雨；熱機(jī)工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪音．

解答 解：（1）汽油的體積：V=1L=1×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，汽油的質(zhì)量：m=ρV=0.7×10³kg/m³×1×10^-3m³=0.7kg，
汽油完全燃燒放出熱量：Q_放=mq_汽油=0.7kg×4.5×10⁷J/kg=3.15×10⁷J，
由效率公式η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$可得，牽引力做的功：W=ηQ_放=40%×3.15×10⁷J=1.26×10⁷J；
由功的公式W=Fs可得，汽車的牽引力：F=$\frac{W}{s}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{4×1{0}^{3}m}$=3150N，
因?yàn)槠�車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以阻力f=F=3150N；
（2）熱機(jī)工作時(shí)排出的廢氣會(huì)造成大氣污染，產(chǎn)生的噪音會(huì)產(chǎn)生噪聲污染．
答：（1）汽車在此過程中，受到的阻力是3150N；（2）使用熱機(jī)會(huì)造成大氣污染和形成噪聲污染．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生功的公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，明確哪些是有用能量、哪些是總能量是本題的關(guān)鍵，要求靈活運(yùn)用所學(xué)公式．