Question

【題目】某款油電混合動力小汽車，具有省油、能量利用率高等特點，其相關信息如表．在某次水平道路測試中，該車以中速勻速行駛170km，共消耗汽油10L．測試過程中，內燃機既向車輪提供能量，又向蓄電池充電，同時蓄電池又將部分能量通過電動機向車輪輸送，此時，內燃機和電動機共同驅動車輛前進．

（1）該車空載靜止時，對水平地面的壓強是多少？（g取10N/kg）

（2）在水平道路中速勻速行駛測試中，若平均阻力為1000N，牽引力做的功是多少？

（3）在水平道路中速勻速行駛測試中，若該車內燃機的效率為53%，此過程最終使蓄電池增加了多少能量？（忽略蓄電池和電動機的熱損失，ρ汽油=0.7×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】（1）1.25×105Pa；（2）1.7×108J．（3）6.6×105J

【解析】解：（1）汽車靜止時對水平地面的壓力：F=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N

對水平地面的壓強:p===1.25×105Pa；

（2）由題可知，汽車做勻速直線運動，可得牽引力：F牽=f=1000N

汽車牽引力做的功：W機械=F牽s=1000N×1.7×105J=1.7×108J．

（3）由ρ=可知，車消耗汽油的質量：m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3=7kg

汽油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J

由η=可得，內燃機輸出的有用能量：W有用=Q放η=3.22×108J×53%=1.7066×108J

最終蓄電池增加的能量：W=W有用﹣W機械=1.7066×108J﹣1.7×108J=6.6×105J

答：（1）該車空載靜止時，對水平地面的壓強是1.25×105Pa；（2）若平均阻力為1000N，牽引力做的功是1.7×108J；（3）最終使蓄電池增加了6.6×105J的能量；