Question

【題目】混合動力汽車具有節能、低排放等優點，成為汽車研究與開發領域的重點。某新型混合動力汽車啟動時，內燃機不工作，蓄電池向車輪輸送能量，當需要高速行駛或蓄電池電能過低時，內燃機啟動，既可以向車輪輸送能量，又可以給蓄電池充電，車速與所受阻力的關系如圖所示。在某次測試中，蓄電池儲存的電能為5．12×l08J，由內燃機提供能量，汽車以50km/h的速度勻速行駛了0．5h，同時蓄電池的電能增加了10%。

求：（1）汽車牽引力做的功；

（2）若所用燃料的熱值為4．5×l07J/kg，測試過程中消耗8kg燃料（假設燃料完全燃燒），則放出的總熱量是多少；

（3）內燃機的效率。

Answer 1

【答案】（1）1×108J （2）3．6×108J （3）42%

【解析】

試題分析：（1）由v=s／t得：s=vt=50km/h×0．5h=25km=2．5×104m，由圖象可知，汽車速度為50km/h時，所受阻力為4000N，由于汽車勻速行駛，汽車的牽引力：F=f=4000N，

牽引力做功：W=Fs=4000N×2．5×104m=1×108J；

（2）燃料完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=8kg×4．5×107J/kg=3．6×108J，

（3）增加的電能：W電=5．12×108J×10%=5．12×107J，

有用能量：W有用=W+W電=1×108J+5．12×107J=1．512×108J，

內燃機的效率：η=W有用/Q放×100%=1．512×108J/3．6×108J×100%=42%．