Question

5．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5.6km，受到的阻力為3.0×10³N，消耗燃油1.5×10^-3m³（設燃油完全燃燒）．（ρ_油=0.8×10³kg/m³；熱值q=4×10⁷J/kg）
求：（1）專用車牽引力所做的功是多少？
（2）該專用車的熱機效率是多少？

Answer 1

分析 （1）車在平直的公路上勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，根據(jù)W=Fs求出牽引力所做的功；
（2）知道消耗燃油的體積和密度，根據(jù)m=ρV求出燃油的質(zhì)量，又知道燃油的熱值，根據(jù)Q_放=mq求出燃油完全燃燒釋放的熱量，再根據(jù)率η=$\frac{W}{Q}$求出該專用車的熱機效率．

解答 解：（1）因汽車在平直的公路上勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，
所以，牽引力的大小：
F=f=3.0×10³N，
牽引力做的功：
W=Fs=3.0×10³N×5.6×10³m=1.68×10⁷J；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，消耗燃油的質(zhì)量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.2kg，
燃油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量：
Q=mq=1.2kg×4×10⁷J/kg=4.8×10⁷J，
熱機效率：
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{4.8×1{0}^{7}J}$×100%=35%．
答：（1）專用車牽引力所做的功為1.68×10⁷J；
（2）該車的熱機效率為35%．

點評 本題考查了二力平衡條件、做功公式、密度公式、燃料的熱值和效率的計算，要求學生熟練的掌握物理公式，并靈活的運用到計算中去．