Question

【題目】有一家大型專用汽車生產基地，該廠某型號專用車在車型測試中，在一段平直的公路上勻速行駛1.2km，受到的阻力是2×103N，消耗燃油1.5×10﹣3m3（假設燃油完全燃燒）．若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3 ， 熱值q=4×107J/kg，求：
（1）專用車牽引力所做的功？
（2）該專用車的熱機效率是多少？

Answer 1

【答案】解：
（1）因為專用車勻速行駛，所以，牽引力：F=f=2×103N，
牽引力所做的功：W=Fs=2×103N×1.2×103m=2.4×106J；
（2）根據可得消耗燃油的質量：
m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.2kg，
燃油完全燃燒放出的熱量：
Q放=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J；
該專用車的熱機效率：
η= ×100%=×100%=5%．
答：（1）專用車牽引力所做的功是1.68×107J．
（2）該專用車的熱機效率是5%．
【解析】（1）專用車勻速運動，車受到的牽引力和阻力為一對平衡力，知道阻力可求牽引力大小；又知道車行駛的路程，利用W=Fs求專用車牽引力所做的功（有用能量）；
（2）已知燃油的熱值和燃油的質量，利用燃料完全燃燒放熱公式Q放=mq求燃油放出的熱量（總能量）；利用效率公式求該專用車的熱機效率．
【考點精析】本題主要考查了功的計算和熱機的概念和效率的相關知識點，需要掌握功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；熱機：將內能轉化成機械能的機器，統稱為熱機．熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率．熱機的效率是熱機性能的一個重要指標才能正確解答此題．