Question

4．某型號專用車在車型測試屮，在平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的阻力是 3.0×10³N消耗燃油1.5L （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）燃依汽油的質量是多少？
（2）專用車牽引力所做的功？
（3）則該專用車的熱機效率是多少？

Answer 1

分析 （1）消耗燃油的質量，可利用密度公式的變形計算；
（2）求牽引力做的功，根據功的公式W=Fs進行計算，路程已知，由于汽車勻速行駛，所以汽車的牽引力F等于受到的阻力f；
（3）根據Q=mq算出放出的熱量；由熱機效率公式η=$\frac{W}{Q}$就可以算出該車的熱機效率．

解答 解：（1）由題意知，消耗燃油1.5L，
則消耗燃油的質量：m=ρv=0.8×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.2kg
（2）因為汽車勻速行駛，所以F=f=3.0×10³N，
牽引力所做的功：W=Fs=3.0×10³N×5.6×10³m=1.68×10⁷J；
（3）燃油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=1.2kg×4×10⁷J/kg=4.8×10⁷J．
熱機效率：η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{4.8×1{0}^{7}J}$×100%=35%．
答：（1）該車行駛5.6km消耗汽油的質量是1.2kg；
（2）專用車牽引力所做的功是1.68×10⁷J；
（3）該專用車的熱機效率是35%．

點評 本題考查了質量、功的計算、熱量的計算和熱機效率的計算．由功到熱量再到熱機效率，一環扣一環，這類題能讓學生對各物理量有一個整體性的掌握．