Question

【題目】長城汽車是我國最大的汽車生產企業之一．該廠某型號車在車型測試中，在一段平直的公路上勻速行駛50km，受到阻力是1.0×103N，消耗燃油5×10﹣3m3（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）專用車牽引力所做的功．
（2）已知熱機效率η= （式中W為熱機在某段時間內對外所做的功，Q為它在這段時間內所消耗的燃油完全燃燒所產生的熱量），則該專用車的熱機效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：因汽車在平直的公路上勻速行駛時處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，

所以，牽引力的大小：

F=f=1.0×103N，

牽引力做的功：

W=Fs=1.0×103N×50×103m=5×107J

（2）解：由ρ= 可得，消耗燃油的質量：

m=ρV=0.8×103kg/m3×5×10﹣3m3=4kg，

燃油完全燃燒所產生的熱量：

Q=mq=4kg×4×107J/kg=1.6×108J，

該專用車的熱機效率：

η= ×100%= ×100%=31.25%

【解析】（1）車在平直的公路上勻速行駛時處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，根據W=Fs求出牽引力所做的功；（2）知道消耗燃油的體積和密度，根據m=ρV求出燃油的質量，又知道燃油的熱值，根據Q放=mq求出燃油完全燃燒釋放的熱量，再根據率η= 求出該專用車的熱機效率．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解二力平衡條件的應用的相關知識，掌握二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，即合力為零．（一物、二力、等大、反向、同直線），以及對功的計算的理解，了解功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．