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5.12×108J，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4.5×107J/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）汽車牽引力做的功為1×108J；

（2）放出的總熱量是3.6×108J；

（3）內燃機的效率為42%

【解析】

試題分析：

（1）由v=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=×100%=×100%=42%．