Question

11．某汽車以乙醇汽油做燃料，已知汽車的質(zhì)量是1.6t，油箱的容積是40L，乙醇汽油的熱值為3.22×10⁷J/L．（1）若汽車以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛2min，汽車受到的阻力是車重的0.1倍，求汽車在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力及通過(guò)的路程．
（2）若該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率是25%，則該汽車用完這箱油通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能最多是多少焦耳？（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）牽引力與阻力二力平衡，阻力是車重的0.1倍，根據(jù)F=f=0.1mg算出牽引力；根據(jù)已知汽車的速度和行駛的時(shí)間，根據(jù)公式S=vt可求通過(guò)的路程．   
（2）燃燒汽油產(chǎn)生的內(nèi)能由公式Q=Vq計(jì)算．

解答 解：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力與阻力二力平衡，大小相等，所以牽引力為：
F=f=0.1mg=0.1×1.6×10³kg×10N/kg=1.6×10³N
由v=$\frac{s}{t}$得出汽車通過(guò)的路程為：
s=vt=54km/h×2/60h=1.8km
（2）油箱內(nèi)汽車全部用完獲得的內(nèi)能為：
Q_總=vq=40L×3.22×10⁷J/L=1.288×10⁹J
其中轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是：
Q_有=1.288×10⁹J×25%=3.22×10⁸J
答：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是1.6×10³N；汽車通過(guò)的路程為1.8km．（2）發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能最多為3.22×10⁸J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查路程、牽引力、熱值等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道汽車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力大小等于受到的阻力．