Question

3．汽車(chē)已經(jīng)走進(jìn)了很多普通農(nóng)村家庭，最近方文同學(xué)也購(gòu)買(mǎi)了一輛小汽車(chē)，方文同學(xué)十分高興，將汽車(chē)?yán)锢锿馔饪戳藗�(gè)遍，并且進(jìn)行了認(rèn)真地思考，發(fā)現(xiàn)汽車(chē)上許多地方都用到了物理知識(shí)，下面就是他思考的問(wèn)題，請(qǐng)你和他一起解答．
（1）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽油機(jī)，從能源可否再生角度看，汽油是不可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源；發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）若汽車(chē)油箱的容積為60L（dm³），內(nèi)裝密度為0.71×10³kg/m³、熱值為4.61×10⁷J/kg的汽油，則油箱最多可以裝多少千克的汽油？
（3）若轎車(chē)以60kW的恒定功率啟動(dòng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變，運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，則在0-50s時(shí)間內(nèi)，轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為多少？轎車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力為多少？

Answer 1

分析 （1）能源源不斷地從自然界獲得或可以重復(fù)利用的能源是可再生能源，不能源源不斷地從自然界獲得或不可以重復(fù)利用的能源是不可再生能源，知道生活中常見(jiàn)的可再生能源；內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）已知容積和密度，根據(jù)密度公式的變形，m=ρV可求質(zhì)量；
（3）已知功率，利用公式W=pt可求功，有圖象可知，汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度，汽車(chē)二力平衡，牽引力和阻力大小相等，由公式F=$\frac{P}{v}$可求．

解答 解：（1）由于汽油不能源源不斷地從自然界獲得或不可以重復(fù)利用的能源是不可再生能源，汽車(chē)的內(nèi)燃機(jī)有四個(gè)沖程，其中做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）汽車(chē)油箱的容積，V=60L=60dm³=60×10^-3m³，
汽油的密度，ρ=0.71×10³kg/m³，
油箱最多裝的汽油的質(zhì)量，m=ρV=0.71×10³kg/m³×60×10^-3m³=42.6kg；
（3）轎車(chē)以60kW的恒定功率運(yùn)動(dòng)50s所做的功，
W=Pt=60×10³w×50s=3×10⁶J；
由功和功率的關(guān)系，P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$，s=vt，所以P=Fv，
牽引力F=$\frac{P}{v}$，由圖象可知汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v=30m/s，
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{60×1{0}^{3}w}{30m/s}$=2000N，
汽車(chē)勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車(chē)二力平衡，牽引力和阻力大小相等，
f=F=2000N．
答：（1）不可再生，做功；（2）油箱最多裝的汽油的質(zhì)量為42.6kg；（3）在0-50s時(shí)間內(nèi)，轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為3×10⁶J，轎車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力為2000N．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查能源，內(nèi)燃機(jī)的沖程的能量轉(zhuǎn)化，已知功率求功以及求阻力的大小，是一道綜合題，有難度．