Question

某小型汽車油箱內(nèi)有35kg汽油，司機(jī)到某地執(zhí)行任務(wù)，路程300km，在高速公路上勻速行駛時(shí)，車受到的阻力為920N，汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，汽油的熱值為4.6×l0⁷J/kg．為提高該類發(fā)動(dòng)機(jī)效率，提出一種合理設(shè)想：______
求：（1）汽車到達(dá)目的地牽引力做的功；
（2）通過計(jì)算說明汽車在行駛途中是否需要加油．

Answer 1

解：減小發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械本身的摩擦，減少氣缸散熱損失的能量，降低尾氣的溫度等（其他合理答案均可）；
（1）汽車勻速行駛，所以汽車受到的牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，即F=f=920N．
（2）∵s=300km=3×10⁵m，
牽引力做的功：W=Fs=920N×3×10⁵m=2.76×10⁸J；
由η=得：Q_放===9.2×10⁸J；
由Q_放=mq得：m===20kg
∵20kg＜35kg，∴不需要加油．
故答案為：減小發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械本身的摩擦；
（1）汽車受到的牽引力為920N；（2）汽車在行駛途中不需要加油．
分析：提高該類發(fā)動(dòng)機(jī)效率需要知道影響發(fā)動(dòng)機(jī)效率的因素，要想提高機(jī)械效率，要從減小額外功方面考慮．據(jù)此分析提出．
（1）汽車勻速行駛，所以二力平衡的特點(diǎn)即可判斷牽引力的大小．
（2）汽車在行駛時(shí)，先算出的機(jī)械能，汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，根據(jù)這個(gè)關(guān)系，利用算出的機(jī)械能除以30%就可以求出汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能Q_放，然后用Q_放除以汽油的熱值就可已算出汽車行駛300km所需的汽油質(zhì)量．
點(diǎn)評(píng)：本題考查功的計(jì)算，熱機(jī)效率、熱值的計(jì)算．易錯(cuò)點(diǎn)是對(duì)熱機(jī)效率的掌握．