Question

小明家轿车油箱内装有10kg汽油，劳动节爸爸带小明驾车到离家路程为100km远的外婆家，轿车沿高速公路行驶1小时到达目的地．假设轿车是匀速行驶且受到的阻力为920N．已知汽油完全燃烧产生的内能有25%转化为机械能，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg．求：
（1）轿车行驶的速度；
（2）轿车到外婆家牵引力所做的功；
（3）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知轿车行驶的路程和时间，利用v=得到行驶的速度；
（2）轿车匀速行驶时，牵引力等于受到的阻力；已知牵引力和行驶的路程，利用W=FS计算牵引力做的功；
（3）已知牵引力做的功和轿车的效率，可以得到汽油完全燃烧放出的热量；已知汽油完全燃烧放出的热量和汽油的热值，利用m=计算需要的汽油；将储存的汽油质量与需要的质量对比，就能确定是否需要加油．
解答：解：
（1）轿车行驶的速度为v===100km/h；
（2）轿车牵引力做的功为W=FS=fS=920N×10⁵m=9.2×10⁷J；
（3）需要汽油产生的热量为Q===3.68×10⁸J；
需要汽油的质量为m===8kg
因为8kg＜10kg，所以不需要中途加油．
答：
（1）轿车行驶的速度为100km/h；
（2）轿车牵引力做的功为9.2×10⁷J；
（3）不需要中途加油．
点评：此题考查了速度、功、热值变形公式的应用等知识点，包括力学和热学知识，综合性较强，但难度都不大，属于中档题．