Question

18．泰安五岳專用汽車有限公司是一家大型的特種專用汽車生產基地．該廠某型號專用車在車型測試中，在一段平直的公路上勻速行駛11.2km，受到的阻力是3.0×10³N，消耗燃油3.0×10^-3m³（假設燃油完全燃燒）．若燃油的密度ρ=0.8×10³kg/m³，熱值q=4×10⁷J/kg，求：
（1）專用車牽引力所做的功．
（2）已知熱機效率η=$\frac{W}{Q}$（式中W為熱機在某段時間內對外所做的功，Q為它在這段時間內所消耗的燃油完全燃燒所產生的熱量），則該專用車的熱機效率是多少？

Answer 1

分析 （1）車勻速運動，牽引力等于阻力，牽引力做的功就是克服阻力做的功；利用功的公式計算即可；
（2）利用效率公式計算即可．

解答 解：（1）因為專用車勻速行駛，所以牽引力F=f=3.0×10³N；
牽引力做的功W=Fs=3.0×10³N×11.2×10³m=3.36×10⁷J；
（2）消耗燃油的質量：m=ρV=0.8×10³kg/m³×3.0×10^-3m³=2.4kg；
燃油完全燃燒所產生的熱量：Q=mq=2.4kg×4×10⁷J/kg=9.6×10⁷J；
熱機效率η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{7}J}{9.6×1{0}^{7}J}$×100%=35%；
答：（1）專用車牽引力所做的功為3.36×10⁷J；
（2）該專用車的熱機效率是35%．

點評 本題涉及的物理知識多，有力學知識力的平衡、力做功，熱學知識熱量的計算以及效率等知識點，
學生要熟練掌握物理公式，并靈活的運用到計算中去．