Question

汽車以15m/s的速度行駛，汽油箱內(nèi)還有20kg的汽油，發(fā)動(dòng)機(jī)功率P=35kW，效率η=20%．已知汽油的熱值q=4.62×10⁷J/kg，問汽車能否行駛到80km遠(yuǎn)的目的地？

Answer 1

解：20kg汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=20kg×4.62×10⁷J/kg=9.24×10⁸J，
∵發(fā)動(dòng)機(jī)的效率η=×100%
∴發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化的有用能量（機(jī)械能）：
W_機(jī)=Q_放×η=9.24×10⁸J×20%=1.848×10⁸J；
∵發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：
P==Fv，
∴發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力：
F=，
∵發(fā)動(dòng)機(jī)做有用功（轉(zhuǎn)化的機(jī)械能）：
W_機(jī)=Fs=×s，P=35kW=3500W
∴汽車能行駛的距離：
s===7.92×10⁴m=79.2km＜80km；
∴汽車不能行駛到80km遠(yuǎn)的目的地．
答：用20kg汽油，該汽車不能行駛到80km遠(yuǎn)的目的地．
分析：知道汽油的質(zhì)量和熱值，利用Q_放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量，這是總能量；知道發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，利用效率公式η=×100%求轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能W_機(jī)；
知道汽車勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P==Fv，可以求出發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F，再利用W_機(jī)=Fs求汽車行駛的距離．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對燃料完全燃燒放熱Q_放=mq、功的公式、功率的公式、效率的公式的了解與掌握，能推導(dǎo)并利用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P=Fv是本題的關(guān)鍵．