Question

近幾年環保低碳風勁吹，混合動力汽車已成為車展上的“常客”．混合動力汽車啟動時，內燃機并不工作，動力電池通過驅動電機向車輪輸送能量；當高速行駛或動力電池儲存電能過低時，內燃機啟動，既可以向車輪輸送能量，也可以同時給動力電池充電．當混合動力汽車在平直公路上以72km/h勻速行駛10min后，其內燃機消耗了汽油1.2kg，假設汽油完全燃燒所釋放能量的一半轉化為牽引力做功和給動力電池充電，其中動力電池儲存的電能增加了7.2×10⁶J。試求：
（1）汽油完全燃燒所釋放能量是多少焦耳？（2分）
（2）牽引力做功多少焦耳？牽引力的功率是多少？（3分）
（3）汽車受到的阻力是多大？（汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg）（2分）

Answer 1

（1）5.52×10⁷J（2）3.4×10⁴W（3）

試題分析：根據燃料燃燒放出熱量公式Q=mq可計算汽油完全燃燒所釋放能量．牽引力做功等于汽油完全燃燒所釋放能量的一半減去動力電池儲存的電能，根據功率公式可計算牽引力的功率．根據W=FS可計算汽車受到的阻力．
（1）Q=mq=1.2kg×4.6×10⁷J/kg=5.52×10⁷J
（2）W_電=－7.2×10⁶J=2.04×10⁷J
10min=600s
3.4×10⁴W
（3）汽車勻速直線運動，F_阻=F_牽引
V=72km/h=20m/s
F_阻=F_牽引
點評：解決本題的關鍵是對燃料燃燒放出熱量公式，功率公式，做功公式的熟練掌握，并且會靈活應用．