Question

近年來，“低碳經濟”成為社會的一個焦點之一，“低碳”其實就意味著節能．合肥市江淮汽車集團致力于節能型汽車研制生產．該廠生產的某型號專用車在車輛測試中，在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到阻力大小是3.0×10³N，消耗燃油1.5×10^-3m³（假設燃油完全燃燒），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）已知熱機效率η=W/Q（式中W為熱機在某段時間內對外所做的功，Q為它在這段時間內所消耗的燃油所完全燃燒時所放出的熱量），則該專用車的熱機效率是多少？
（3）為了響應國家的“低碳”號召，前不久，安徽江淮汽車集團專門研發生產了一款電動公交汽車，投入到濱湖新區和政務新區之間運營，請你根據學過的物理知識點評一下普通汽車和電動汽車的優劣．

Answer 1

分析：（1）車勻速運動，牽引力等于阻力，牽引力做的功就是克服阻力做的功；
（2）已知消耗燃油體積，利用密度公式求燃油的質量，再利用燃料完全燃燒放熱公式求燃油完全燃燒放出的熱量，再利用效率公式求專用車的熱機效率；
（3）電動公交汽車使用電池作動力源，行駛起來比燃油車的響聲小得多，同時也不會排放尾氣．

解答：解：（1）∵車勻速行駛，
∴F=f=3.0×10³N
牽引力做的功：
W=Fs=3.0×10³N×5.6×10³m=1.68×10⁷J；
（2）消耗燃油的質量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.2kg，
燃油完全燃燒所產生的熱量：
Q=mq=1.2kg×4×10⁷J/kg=4.8×10⁷J，
熱機效率：
η=

W

Q

=

1.68×107J

4.8×107J

=35%；
（3）普通汽車燃油排放尾氣、有噪聲污染、廢氣污染；電動汽車噪音小、無廢氣排放．
答：（1）專用車牽引力所做的功為1.68×10⁷J；
（2）該專用車的熱機效率是35%；
（3）普通汽車燃油排放尾氣、有噪聲污染、廢氣污染；電動汽車噪音小、無廢氣排放．

點評：本題從“低碳經濟”、電動環保汽車入手，結合社會熱點問題“節能減排”對物理知識進行考查，是新課改下比較流行的一種題型，重點考查學生基礎知識的掌握程度和靈活應用的能力．