Question

5．一汽車相關(guān)信息如下表所示，該汽車在一平直的路面上以60km/h的速度勻速行駛10km，若在這一過程中汽車所受阻力為汽車重力的0.1倍，（g取10N/kg，汽油熱值為4.6×10⁷J/kg）求：

汽車自身質(zhì)量/kg	1150
汽車熱機的效率	25%

（1）汽車行駛過程中克服阻力做了多少功？
（2）如果不考慮熱機其它的能量相關(guān)，則該汽車行駛這10km需要的汽油質(zhì)量為多少kg？

Answer 1

分析 （1）汽車勻速行駛時受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，根據(jù)F=f=0.1G=0.1mg求出其大小，利用W=Fs求出汽車行駛過程中克服阻力做的功；
（2）根據(jù)效率公式求出汽油完全燃燒釋放的熱量，根據(jù)Q_放=mq求出所需汽油的質(zhì)量．

解答 解：（1）因汽車勻速行駛時受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，
所以，汽車受到的牽引力：
F=f=0.1G=0.1mg=0.1×1150kg×10N/kg=1150N，
汽車行駛過程中克服阻力做的功：
W=Fs=1150N×10×10³m=1.15×10⁷J；
（2）由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%可得，汽油完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=$\frac{W}{η}$=$\frac{1.15×1{0}^{7}J}{25%}$=4.6×10⁷J，
由Q_放=mq可得，所需汽油的質(zhì)量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.6×1{0}^{7}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$=1kg．
答：（1）汽車行駛過程中克服阻力做了1.15×10⁷J的功；
（2）該汽車行駛這10km需要的汽油質(zhì)量為1kg．

點評 本題考查了二力平衡條件和做功公式、效率公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式的應(yīng)用，會從題干中獲取有用的信息是關(guān)鍵．