Question

2．某品牌新車測試時，工作人員駕駛該車在平直公路上勻速行駛0.5h，觀察儀表盤，發(fā)現(xiàn)這段時間內汽車內燃機消耗燃油3.2kg，車速為50km/h，從汽車使用技術手冊中，測試人員發(fā)現(xiàn)該車使用的燃油的熱值為4.0×10⁷J/kg，汽車行駛時所受阻力f和車速v的關系如圖…
（1）根據圖象，該車在測試過程中受到了阻力為多少？
（2）該車在測試過程中內燃機的牽引力所做功是多少？
（3）試計算該汽車內燃機的效率？

Answer 1

分析 （1）知道測試速度，由圖可得阻力大小；
（2）因為汽車勻速行駛，所以發(fā)動機牽引力和受到的阻力為一對平衡力，大小相等；根據s=vt求出汽車行駛的距離，再利用W=Fs求出牽引力做的功；
（3）已知燃油的質量和熱值，利用Q_放=mq可求出燃油放出的熱量，牽引力做的功與燃油放出的熱量為內燃機的效率．

解答 解：
（1）由題知測試速度v=50km/h，由圖可知阻力f=2000N；
（2）由v=$\frac{s}{t}$得汽車通過的路程：
s=vt=50km/h×0.5h=25km=25000m，
因為汽車是勻速行駛，所以牽引力F=f=2000N，
牽引力做的功：
W=Fs=2000N×25000m=5×10⁷J；
（3）燃油放出的熱量：
Q_放=mq=3.2kg×4.0×10⁷J/kg=1.28×10⁸J，
內燃機的效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{5×1{0}^{7}J}{1.28×1{0}^{8}J}$×100%≈39%．
答：（1）根據圖象，該車在測試過程中受到了阻力為2000N；
（2）該車在測試過程中內燃機的牽引力所做功是5×10⁷J；
（3）該汽車內燃機的效率為39%．

點評 本題綜合考查了熱量的計算以及熱機的效率，也是一道生活中的物理題，有其實用價值．對公式的把握和運用是基礎，只要讀好題，總體來說本題難度不大．