Question

4．為保護環境、節約能源，大多數汽車都考慮采用油電混合動力，這樣在關閉發動機后，通過小型發電機將減速運動過程的部分動能轉化為電能儲存在蓄電池中，表中所示是該型號汽車的部分技術參數，其中，耗油量是指汽車正常行駛100km消耗燃油的體積．（燃油的密度ρ=0.7×10³kg/m³，熱值q=4.6×10⁷J/kg）

××型汽車
總質量（kg）	1200
儲能效率（%）	60
耗油量/（L/100km）	10

（1）求汽車正常行駛100km消耗燃油完全燃燒所產生的熱量．
（2）如汽車沿平直公路在800N的牽引力作用下，以25m/s的速度勻速行駛1000m，求此過程中，汽車牽引力做的功和牽引力的功率．
（3）某次關閉發動機后，汽車的剩余動能為E，直接寫出汽車停車后，本次蓄電池儲存的電能增加多少？

Answer 1

分析 （1）知道汽車正常行駛100km消耗燃油的體積，利用m=ρV求消耗燃油的質量，再利用Q_放=mq求完全燃燒這些燃油產生的熱量；
（2）知道拉力和行駛的距離，利用W=Fs求拉力做功；知道勻速行駛的速度，利用P=Fv求拉力的功率；
（3）知道汽車的剩余動能為E，根據儲能效率求蓄電池儲存的電能增加量．

解答 解：
（1）汽車正常行駛100km消耗燃油的體積：V=10L=10×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得汽油的質量：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×10×10^-3m³=7kg，
完全燃燒這些燃油產生的熱量：
Q_放=mq=7kg×4.6×10⁷J/kg=3.22×10⁸J；
（2）汽車牽引力做的功：
W=Fs=800N×1000m=8×10⁵J，
牽引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=800N×25m/s=2×10⁴W；
（3）汽車的儲能效率為60%，本次蓄電池儲存的電能增加△E_電=E×60%=0.6E．
答：（1）汽車正常行駛100km消耗燃油完全燃燒所產生的熱量為3.22×10⁸J；
（2）汽車牽引力做的功為8×10⁵J，牽引力的功率為2×10⁴W．
（3）本次蓄電池儲存的電能增加0.6E．

點評 本題考查了密度公式、燃料完全燃燒放出熱量公式、功的公式、功率公式、效率公式的應用，雖然知識點多、綜合性強，但都屬于基礎，難度不大．