Question

【題目】某混合動力汽車啟動時，內(nèi)燃機不工作，蓄電池向車輪輸送能量，當需要高速行駛或蓄電池電能過低時，內(nèi)燃機啟動，既可以向車輪輸送能量，又可以給蓄電池充電。在某次測試中，蓄電池儲存的電能為5×107J，由內(nèi)燃機提供能量，汽車以50km/h的速度在水平路面勻速直線行駛了0.5h，所受的平均阻力為1000N，同時蓄電池的電能增加了22%。則在上述測試中。

（1）以“·”表示汽車，在圖中畫出汽車水平方向的受力示意圖。

（2）汽車牽引力做的功是多少?

（3）測試消耗了2kg燃料，燃料的熱值為4.5×107J/kg（假設燃料完全燃燒），放出的總熱量是多少?

（4）內(nèi)燃機的效率是多少?

Answer 1

【答案】（1）（2）2.5×107J（3）9×107J（4）40%

【解析】

（1）汽車在水平路面勻速行駛，則水平方向汽車受到的牽引力和阻力是一對平衡力。如圖：

（2）汽車行駛的距離為s=vt=50km/h×0.5h=25km=25000m，汽車牽引力做的功為W=Fs=fs=1000N×25000m=2.5×107J。

（3）放出的總熱量為Q=mq= 2kg×4.5×107J/kg=9×107J。

（4）蓄電池增加的電能W電=5×107J×22%=1.1×107J，則內(nèi)燃機的效率為η== ==40%。