Question

【題目】【2016·天水卷】（6分）混合動力汽車具有節能、低排放等優點，成為汽車研究與開發領域的重點。某新型的電能過低時，內燃機不工作，蓄電池向車輪輸送能量。當需要高速行駛或蓄電池可以給蓄電池充電。車速與所受阻力的關系如圖18所示。在某次測試中，由內燃機提供能量，汽車以50km/h的速度勻速行駛了0.5h，同時蓄電池的電能增加了5.4×107J，求：

（1）汽車牽引力做的功；

（2）若所用燃料的熱值是4.5×107J/kg，測試過程中消耗8kg的燃料（假設燃料完全燃燒），則放出的總熱量是多少？

（3）內燃機工作時轉化成電能的效率。

Answer 1

【答案】（1）1×108J；（2）3.6×108J；（3）15%

【解析】（1）根據公式v=s/t可得，汽車通過的路程為s=vt=50km/h×0.5h=25km=2.5×104m；根據圖象可知，汽車速度為50km/h，所受阻力為4000N，由于汽車勻速行駛，牽引力等于阻力，汽車牽引力做的功：W牽=Fs=4000N×2.5×104m=1×108J；（2）燃料完全燃燒放出的熱量：Q=mq=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J；（3）內燃機轉化成電能的效率：η=W電/Q=5.4×107J/3.6×108J=15%。