Question

【題目】某新型節(jié)能汽車，它的油箱最多可加45kg燃油，它行駛時所受阻力的大小與速度的關(guān)系見表：

速度v（m/s）	10	20	30	40
阻力f/N	0.3×102	1.2×102	2.7×102	3.6×102

已知汽車發(fā)動機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是30%，汽車使用的燃油的熱值為4.5×107J/kg，求：
（1）汽車油箱中加滿燃油，這些燃油完全燃燒獲得的能量是多少焦？
（2）汽車郵箱加滿燃油，并且以30m/s的速度勻速行駛時，汽車的最大行駛里程是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：這些燃油完全燃燒獲得的能量Q=mq=45kg×4.5×107J/kg=2.025×109J；

答：汽車油箱中加滿煤油，這些燃油完全燃燒獲得的能量是2.025×109J；

（2）解：已知發(fā)動機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是30%，

則有用功W=30%×Q=30%×2.025×109J=6.075×108J，

根據(jù)表格查出30m/s時的阻力f=2.7×102N，

則由W=fs=Fs可得：

s= = =2.25×106m=2250km．

答：汽車油箱加滿煤油，并且以30m/s的速度行駛時，汽車的最大行駛里程是2250km．

【解析】（1）已知油箱最大可加40kg燃油，根據(jù)Q=mq可求得這些燃油完全燃燒獲得的能量；（2）已知發(fā)動機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是30%，求得機(jī)械能，從表中查到30m/s時的阻力，利用W=fs可求得汽車的最大行駛里程．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了熱機(jī)的概念和效率的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握熱機(jī)：將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，統(tǒng)稱為熱機(jī)．熱機(jī)的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機(jī)的效率．熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個重要指標(biāo)才能正確解答此題．