Question

10．安徽江淮汽車有限公司是一家大型的汽車生產(chǎn)基地．該廠某型號專用車在車型測試中，在一段平直的公路上勻速行駛6.4km，受到的平均阻力是3.0×10³N，消耗燃油2×10^-3m³（假設(shè)燃油完全燃燒）．若燃油的密度ρ=0.8×10³kg/m³，熱值q=4×10⁷J/kg，求：
（1）專用車牽引力所做的功；
（2）燃油完全燃燒放出的熱量；
（3）該專用車的熱機效率是多少？

Answer 1

分析 （1）專用車勻速運動，車受到的牽引力和阻力為一對平衡力，知道阻力可求牽引力大��；又知道車行駛的路程，利用W=Fs求專用車牽引力所做的功（有用能量）；
（2）已知燃油的熱值和燃油的質(zhì)量，利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq求燃油放出的熱量（總能量）；
（3）利用效率公式求該專用車的熱機效率．

解答 解：
（1）因為專用車勻速行駛，在水平方向上受平衡力的作用，
所以F=f=3.0×10³N．
牽引力所做的功：
W=Fs=3.0×10³N×6.4×10³m=1.92×10⁷J；
（2）消耗燃油的質(zhì)量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×2×10^-3m³=1.6kg，
燃油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=1.6kg×4×10⁷J/kg=6.4×10⁷J；
（3）該專用車的熱機效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.92×1{0}^{7}J}{6.4×1{0}^{7}J}$×100%=30%．
答：（1）專用車牽引力所做的功為1.92×10⁷J；
（2）燃油完全燃燒放出的熱量為6.4×10⁷J；
（3）該專用車的熱機效率是30%．

點評 本題涉及的物理知識多，有力學(xué)知識二力的平衡、力做功，熱學(xué)知識熱量的計算以及效率等知識點，學(xué)生要熟練掌握物理公式，并靈活的運用到計算中去．