Question

东风悦达汽车是我市最大的汽车生产企业．该厂某型号车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶50km，受到的阻力是1.0×10³N，消耗燃油4×10^-3m³（假设燃油完全燃烧）．若燃油的密度ρ=0.8×10³kg/m³，热值q=4×10⁷J/kg，求：
（1）专用车牵引力所做的功．
（2）已知热机效率η=

W

Q

，则该车的热机效率是多少？

Answer 1

分析：（1）车匀速运动，牵引力等于阻力，牵引力做的功就是克服阻力做的功；利用功的公式计算即可；
（2）已知燃油的体积和密度，根据密度公式求出质量，再根据Q=mq求出燃油完全燃烧放出的热量，利用效率公式求出该车的热机效率．

解答：解：（1）∵专用车匀速行驶，
∴牵引力F=f=1.0×10³N
牵引力做的功：
W=Fs=1.0×10³N×50×10³m=5×10⁷J；
（2）根据ρ=

m

V

可得，消耗燃油的质量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×4×10^-3m³=3.2kg，
燃油完全燃烧所产生的热量：
Q=mq=3.2kg×4×10⁷J/kg=1.28×10⁸J，
热机效率：
η=

W

Q

=

5×107J

1.28×108J

≈39.1%．
答：（1）专用车牵引力所做的功为5×10⁷J；
（2）该车的热机效率是39.1%．

点评：本题考查了二力平衡条件、做功公式、密度公式、燃料的热值和效率的计算，要求学生熟练的掌握物理公式，并灵活的运用到计算中去．