Question

乙醇汽油的使用，它不影響汽車的行駛性能，可以減少有害氣體的排放量，可以緩解因石油資源短缺而造成的經濟壓力．已知某汽車質量是1.6t，油箱的容積為40L，使用的乙醇汽油熱值約為3.22×10⁷J/L．
（1）若該汽車以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛2min，轎車受到的阻力是車重的0.1倍，求汽車在這段時間內發動機的牽引力及通過的路程．
（2）若該汽車發動機的熱效率為25%，則該汽車用完這箱油通過發動機獲得的機械能最多是多少焦耳？

Answer 1

【答案】分析：（1）牽引力與阻力二力平衡，阻力是車重的0.1倍，根據F=f=0.1mg算出牽引力；根據已知汽車的速度和行駛的時間，根據公式S=vt可求通過的路程．   
（2）燃燒汽油產生的內能由公式Q=Vq計算．
解答：解：
（1）發動機的牽引力與阻力二力平衡，大小相等，所以牽引力為：
F=f=0.1mg=0.1×1.6×10³kg×10N/kg=1.6×10³N     
由v=得出汽車通過的路程為：
s=vt=54km/h×2/60 h=1.8km                 
（2）油箱內汽車全部用完獲得的內能為：
Q_總=Vq=40L×3.22×10⁷J/L=1.288×10⁹J
其中轉化成的機械能是：
Q_有=1.288×10⁹J×25%=3.22×10⁸J               
答：（1）發動機的牽引力是1.6×10³N；汽車通過的路程為1.8km．（2）發動機獲得的機械能最多為3.22×10⁸J．
點評：本題考查路程、牽引力、熱值等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道汽車做勻速運動時牽引力大小等于受到的阻力．