Question

16．在一次某新型號的汽車測試中，讓汽車在一段平直的公路上勻速行駛4.8km，受到的阻力是3.0×10³N，消耗汽油1.2kg（假設汽油完全燃燒）．汽油的熱值為q=4×10⁷J/kg，求：
（1）在測試過程中，汽車牽引力所做的功W．
（2）完全燃燒1.2kg汽油所放的熱量多少？
（3）該型號汽車的熱機效率η．

Answer 1

分析 （1）汽車勻速運動，車受到的牽引力和阻力為一對平衡力，知道阻力可求牽引力大�。挥种�道車行駛的路程，利用W=Fs求專用車牽引力所做的功（有用能量）；
（2）已知汽油的熱值和質量，利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量（總能量）；
（3）利用效率公式求該型號汽車的熱機效率．

解答 解：
（1）因為汽車勻速行駛，在水平方向上受平衡力的作用，
所以F=f=3.0×10³N．
牽引力所做的功：
W=Fs=3.0×10³N×4.8×10³m=1.44×10⁷J；
（2）汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=1.2kg×4×10⁷J/kg=4.8×10⁷J；
（3）熱機效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.44×1{0}^{7}J}{4.8×1{0}^{7}J}$×100%=30%．
答：（1）在測試過程中，汽車牽引力所做的功為1.44×10⁷J；
（2）完全燃燒1.2kg汽油所放的熱量為4.8×10⁷J；
（3）該型號汽車的熱機效率是30%．

點評 本題涉及的物理知識多，有力學知識二力的平衡、力做功，熱學知識熱量的計算以及效率等知識點，學生要熟練掌握物理公式，并靈活的運用到計算中去．