Question

9．CYCC中國(guó)房車錦標(biāo)賽分站賽于5月5日至5月7日在上海國(guó)際賽車場(chǎng)舉行．某一型號(hào)的房車在一段平直公路上勻速行駛了50km，用時(shí)半小時(shí)，車的總質(zhì)量為3×10³kg，受到的阻力為車重的$\frac{1}{20}$．（g=10N/kg）求：
（1）該房車的行駛速度；
（2）該房車牽引力所做的功；
（3）已知這一過(guò)程消耗燃油12kg，則熱機(jī)在這一過(guò)程中消耗的總能量；
（假設(shè)燃油完全燃燒，燃油密度ρ為0.8×10³kg/m³，燃油熱值q為4.5×10⁷J/kg）；
（4）若將該房車改裝成純電動(dòng)汽車，則可使二氧化碳排放量，由每消耗1kg汽油排放2.2kg二氧化碳降為零．已知改裝后的房車每行駛一百公里能耗為100kW•h，則該房車的效率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出房車行駛速度；
（2）根據(jù)題意求出房車受到的阻力，因?yàn)閯蛩傩旭�，所以牽引力和阻力是一�?duì)平衡力，再根據(jù)W=Fs求出牽引力做的功；
（3）根據(jù)Q=mq求出消耗的總能量；
（4）根據(jù)題意求出行駛100km做的有用功，再根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$求出房車的效率．

解答 解：（1）房車行駛速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{50km}{0.5h}$=100km/h；
（2）房車受到的牽引力：
F=f=$\frac{1}{20}$G=$\frac{1}{20}$mg=$\frac{1}{20}$×3×10³kg×10N/kg=1500N，
牽引力做的功：
W=Fs=1500N×50×1000m=7.5×10⁷J；
（3）消耗的總能量：
Q=mq=4.5×10⁷J/kg×12kg=5.4×10⁸J；
（4）房車每行駛一百公里做的有用功：
W_有用=2W=2×7.5×10⁷J=1.5×10⁸J，
總功：W_總=100kW•h=100×3.6×10⁶J=3.6×10⁸J，
房車的效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{1.5×1{0}^{8}J}{3.6×1{0}^{8}J}$×100%≈41.7%．
答：（1）該房車的行駛速度100km/h；
（2）該房車牽引力所做的功7.5×10⁷J；
（3）消耗的總能量5.4×10⁸J；
（4）該房車的效率41.7%．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)速度、重力、功、熱值、效率計(jì)算公式的理解和掌握，綜合性較強(qiáng)，有一定難度．