Question

11．小明家買(mǎi)了一輛以汽油為燃料的小汽車(chē)，如圖10所示．經(jīng)查閱資料，小明了解到以下信息：“該車(chē)如以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為400N，百公里油耗：10L/100km”．（溫馨提示：“百公里油耗：8L/100km”是指汽車(chē)行駛100km，需要消耗8L汽油．）
已知：汽油密度ρ=0.7×10³kg/m³，汽油熱值q=4×10⁷J/kg．
請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)解答下列問(wèn)題：
（1）完全燃燒8L汽油所放出的熱量是多少焦耳？
（2）該車(chē)以72km/h的速度勻速行駛時(shí)，求汽車(chē)所受的阻力；
（3）該車(chē)以72km/h的速度勻速行駛時(shí)，求汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率．

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$的變形計(jì)算出汽油的質(zhì)量，已知汽油的熱值和汽油的質(zhì)量，再利用Q_放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量；
（2）物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，處于平衡狀態(tài)，受到平衡力的作用，根據(jù)平衡力的大小相等、方向相反即可得出牽引力的大小；
（3）根據(jù)公式：P=$\frac{W}{t}$=F$\frac{Fs}{t}$=Fv求出汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率．

解答 解：（1）汽油的質(zhì)量m=ρV=0.7×10³kg/m³×8×10^-3m³=5.6kg，
汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=5.6kg×4×10⁷J/㎏=2.24×10⁸J．
（2）勻速行駛時(shí)，牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，所以f=F=400N．
（3）72km/h=20m/s，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=400N×20m/s=8×10³W．
答：（1）完全燃燒8L汽油所放出的熱量是2.24×10⁸焦耳；
（2）汽車(chē)所受的阻力是400N；
（3）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率是8×10³W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了二力平衡的條件的應(yīng)用和功率的計(jì)算，注意計(jì)算過(guò)程中時(shí)間的單位換算．