Question

【題目】油電混合動(dòng)力汽車(chē)是新型節(jié)能汽車(chē)。這種汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)內(nèi)燃機(jī)并不工作，而是由動(dòng)力蓄電池組通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)向車(chē)輪輸送能量；當(dāng)車(chē)以高速勻速行駛或動(dòng)力蓄電池組儲(chǔ)存電能過(guò)低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，此時(shí)在向車(chē)輪輸送能量的同時(shí)也給動(dòng)力蓄電池組充電。若車(chē)輛需要全力加速時(shí)，內(nèi)燃機(jī)和動(dòng)力蓄電池組同時(shí)向車(chē)輪輸送能量。己知某型號(hào)混合動(dòng)力汽車(chē)所用的動(dòng)力蓄電池可儲(chǔ)存的最大電能是1.0×108J。若測(cè)試人員駕駛該車(chē)在平直公路上以80km/h的測(cè)試車(chē)速勻速行駛0.5h，內(nèi)燃機(jī)消耗燃油2. 5kg，蓄電池組的電能增加了最大電能的10%；從汽車(chē)的使用說(shuō)明書(shū)知知道，汽車(chē)行駛時(shí)所受阻力f和車(chē)速v的關(guān)系如圖所示。則：

(1)該汽車(chē)測(cè)試行駛中牽引力做了多少功？

(2)該汽車(chē)測(cè)試行駛中若燃油完全燃燒可放出多少熱量？

(3)該汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的效率是多大？(燃油的熱值為4.6×107J/kg)

Answer 1

【答案】（1）3.6×107J；（2）1.15×108J；（3）40%

【解析】試題分析：（1）由圖像可知，汽車(chē)以80km/h做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力為f=900N；因?yàn)槠��?chē)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，所以汽車(chē)受到的牽引力F=f=900N，由公式v=s/t，可得汽車(chē)行駛的距離為：s=vt=80km/h×0.5h=40km=40000m，該汽車(chē)測(cè)試行駛中牽引力做的功為：W=Fs=900N×40000m=3.6×107J；（2）燃油放出的熱量為：Q放=qm=4.6×107J/kg×2. 5kg=1.15×108J；（3）蓄電池增加的電能為W1=1.0×108J×10%=1.0×107J，有效利用的能量為W有用=W-W1=3.6×107J+1.0×107J=4.6×107J，內(nèi)燃機(jī)的效率為η=W有用/Q放=4.6×107J/1.15×108J=40%。