Question

17．某型號小汽車油箱容積為40L，已知汽油密度為0.7×10³㎏/m³，熱值為4.5×10⁷J/㎏．滿箱汽油完全燃燒，可以釋放1.26×10⁹J的熱量；汽車以20m/s的速度在平直公路上勻速行駛，受到的阻力為1000N，此時牽引力的功率為20kW；若該車效率為20%，加滿一箱汽油，在上述運動情況下最多可以直線行駛的距離為252km．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)密度的變形公式求出汽油的質(zhì)量，利用Q_放=mq計算放出熱量；
（2）汽車做勻速直線運動時，汽車受到的牽引力等于阻力；根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv計算牽引力的功率；
（3）先根據(jù)W=ηmq求出做的功，然后根據(jù)W=Fs即可求出行駛的距離．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，油箱裝滿汽油質(zhì)量為：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×40×10^-3m³=28kg；
汽油燃燒放出的熱量：Q_放=mq=28kg×4.5×10⁷J/kg=1.26×10⁹J，
（2）因為汽車做勻速直線運動，因此汽車受到的牽引力等于阻力，即1000N，
則牽引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=1000N×20m/s=20000W=20kW；
（3）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{Q}_{有用}}{{Q}_{放}}$得，
一箱汽油做的功：W_有用=ηQ_放=20%×1.26×10⁹J=2.52×10⁸J，
由W=Fs得，加滿一箱汽油，最多可以直線行駛的距離為：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{2.52×1{0}^{8}J}{1000N}$=252000m=252km．
故答案為：（1）1.26×10⁹；（2）20；（3）252．

點評 本題綜合考查內(nèi)燃機四個沖程的特點、密度公式的應用、二力平衡的條件、功率的計算以及功的計算，涉及的內(nèi)容較多，并且有一定的難度．