Question

【題目】隨著人民生活水平的不斷提高，汽車已經走進我們的家庭，小明的爸爸最近也購買了一輛轎車。小明利用所學的物理知識對汽車進行了一系列探索與研究：

（1）汽車發動機一般是柴油機或汽油機，它把燃料燃燒放出的能轉化為機械能，求完全燃燒0.5kg的汽油能夠獲得的能量。（汽油的熱值為4.6×107J/kg）

（2）小明同學閱讀了汽車發動機的說明書后，將內燃機的能量流向制成如圖所示的圖表，請根據給出的信息，計算該內燃機的效率η？

（3）該汽車行駛時發動機產生的牽引力是F，若燃燒質量為m、熱值為q的燃料，寫出能使汽車前進的距離的表達式。（用前面給出物理量的符號表示距離）

Answer 1

【答案】（1）2×107J；（2）30%；（3）s=W/F=30%mq/F。

【解析】

試題分析：（1）完全燃燒0.5kg的汽油能夠獲得的能量：Q=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2×107J；（2）由圖標知，燃料釋放的熱量中，33%的熱量以廢氣的形式浪費了，設備損耗占了30%，部件摩擦占7%，剩下的部分是輸出有用功，因此η=100%-33%-30%-7%=30%；（3）由上題知W=30%Q=30%mq，又由W=Fs可得s=W/F

帶入可得s=W/F=30%mq/F。