Question

某輛小轎車油箱內(nèi)裝有32kg汽油，司機(jī)小李駕車沿高速公路到某地旅游，路程為300km．假設(shè)轎車是勻速行駛，且受到的阻力為920N．已知汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg．求：汽車在行駛途中需要消耗多少kg汽油？

Answer 1

分析：（1）知道轎車處于勻速直線運(yùn)動(dòng)（平衡狀態(tài)），汽車受牽引力和阻力為一對(duì)平衡力，據(jù)此求出牽引力；又知道行駛路程，利用W=Fs求汽車到達(dá)目的地牽引力所做的功；
（2）又知道汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，據(jù)此求出燃料燃燒放出的總熱量Q_放=

W

30%

，然后再利用Q_放=mq求出消耗汽油的質(zhì)量．

解答：解：（1）∵轎車勻速行駛，
∴轎車的牽引力：
F=f=920N，
轎車到達(dá)目的地牽引力所做的功：
W=Fs=920N×300×10³m=2.76×10⁸J；
（2）燃料燃燒放出的總熱量Q_放=

W

30%

=

2.76×108J

30%

=9.2×10⁸J，
又∵Q_放=mq
∴汽車在行駛途中需要消耗汽油的質(zhì)量：
m=

Q放

q

=

9.2×108J

4.6×107J/kg

=20kg．
答：汽車在行駛途中需要消耗汽油的質(zhì)量為20kg．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了功的計(jì)算、燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算，利用所學(xué)知識(shí)分析計(jì)算實(shí)際問題，學(xué)以致用，有意義！明確汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（即牽引力做的功），這是解決此題的關(guān)鍵．