Question

某輛小轎車油箱內裝有32kg汽油，司機小李駕車沿高速公路到某地旅游，路程為300km．假設轎車是勻速行駛，且受到的阻力為920N．已知汽油完全燃燒產生的內能有30%轉化為機械能，汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg．求：汽車在行駛途中需要消耗多少kg汽油？

Answer 1

解：（1）∵轎車勻速行駛，
∴轎車的牽引力：
F=f=920N，
轎車到達目的地牽引力所做的功：
W=Fs=920N×300×10³m=2.76×10⁸J；
（2）燃料燃燒放出的總熱量Q_放===9.2×10⁸J，
又∵Q_放=mq
∴汽車在行駛途中需要消耗汽油的質量：
m===20kg．
答：汽車在行駛途中需要消耗汽油的質量為20kg．
分析：（1）知道轎車處于勻速直線運動（平衡狀態），汽車受牽引力和阻力為一對平衡力，據此求出牽引力；又知道行駛路程，利用W=Fs求汽車到達目的地牽引力所做的功；
（2）又知道汽油完全燃燒產生的內能有30%轉化為機械能，據此求出燃料燃燒放出的總熱量Q_放=，然后再利用Q_放=mq求出消耗汽油的質量．
點評：本題考查了功的計算、燃料完全燃燒放出熱量的計算，利用所學知識分析計算實際問題，學以致用，有意義！明確汽油完全燃燒產生的內能有30%轉化為機械能（即牽引力做的功），這是解決此題的關鍵．