Question

氫能被視為未來的理想清潔能源．如果汽車發動機使用氫能源來工作，效率可以達到60%．若一輛氫能源小轎車在從泰州行駛到上海大約260km的路程上獲得的平均牽引力為840N，則它從泰州行駛到上海：（q_氫=1.4×l0⁸J/kg；）
（1）牽引力做的功是多少？
（2）汽車需要的總能量是多少？
（3）需要消耗的氫的質量是多少？

Answer 1

分析：（1）從題中獲取牽引力F的大小與力F方向上的距離s，根據功的定義式W=Fs計算牽引力做的功；
（2）根據效率η=

W有

Q

求出汽車需要的總能量Q；
（3）根據熱量Q與熱值q的關系：Q=mq求出燃料的質量m．

解答：解：由題知：s=260km=2.6×10⁵m；F=840N；q_氫=1.4×l0⁸J/kg；η=60%；
（1）W=Fs=840N×2.6×10⁵m=2.184×10⁸J；
（2）根據η=

W

Q

得：Q=

W

η

=

2.184×108J

0.6

=3.64×108J；
（3）由Q=mq得：m=

Q

q

=

3.64×108J

1.4×108J/kg

=2.6kg．
答：
（1）牽引力做的功是2.184×10⁸J；
（2）汽車需要的總能量是3.64×10⁸J；
（3）需要消耗的氫的質量是2.6㎏．

點評：考查的知識點多，需要熟記各公式及其意義，本題運算量大，計算時要準確．