Question

7．2013年CYCC中國房車錦標(biāo)賽分站賽于7月5日至7月7日在鄂爾多斯國際賽車場(chǎng)舉行．某一型號(hào)的房車在一段平直公路上勻速行駛了56km，用時(shí)30min．車的總質(zhì)量為3×10³kg，受到的阻力為車重的$\frac{1}{10}$．（g=10N/kg）求：
（1）該房車的行駛速度．
（2）該房車牽引力所做的功．
（3）已知這一過程消耗燃油15L，則熱機(jī)在這一過程中的效率是多少？（假設(shè)燃油完全燃燒，燃油密度p為0.8×10³kg/m³，燃油熱值q=4.2×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）知道路程和時(shí)間，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求速度；
（2）根據(jù)G=mg求出重力，在根據(jù)題意求出阻力，因?yàn)閯蛩傩旭�，所以牽引力和阻力是一�?duì)平衡力，根據(jù)W=Fs求出牽引力做的功；
（3）根據(jù)Q=mq求出燃油放出的總能量，根據(jù)η=$\frac{W}{Q}$求出熱機(jī)效率．

解答 解：（1）房車的行駛速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{56km}{0.5h}$=112km/h；
（2）房車重力：
G=mg=3×10³kg×10N/kg=3×10⁴N，
牽引力：F=f=$\frac{1}{10}$G=$\frac{1}{10}$×3×10⁴N=3×10³N，
牽引力做的功：
W=Fs=3×10³N×56×10³m=1.68×10⁸J；
（3）由ρ=$\frac{m}{V}$得：
燃油的質(zhì)量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×15×10^-3m³=12kg，
燃油放出的總能量：
Q=mq=12kg×4.2×10⁷J/kg=5.04×10⁸J，
熱機(jī)效率：
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{1.68×1{0}^{8}J}{5.04×1{0}^{8}J}$×100%≈33.3%．
答：（1）該房車的行駛速度112km/h；
（2）該房車牽引力所做的功1.68×10⁸J；
（3）熱機(jī)在這一過程中的效率是33.3%．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)速度、重力、功、熱值、密度和熱機(jī)效率計(jì)算公式的理解和掌握，綜合性較強(qiáng)，難度不大．