Question

4．钟明最近新购一辆摩托车，一次加了10L汽油，该车以10m/s的速度行驶时，牵引力为2000N，发动机的效率为40%，求：
（1）这些汽油完全燃烧要放出多少热量？
（2）当以10m/s的速度行驶时的功率是多大？
（3）若10L汽油完全燃烧，摩托车可行驶多少千米？（ρ_油=0.7kg/L    q_油=4.6×10⁷ J/kg）

Answer 1

分析 （1）根据密度计算公式的推导公式m=ρV计算出汽油的质量；根据燃料燃烧放出热量公式Q=mq可计算汽油完全燃烧释放的热量．
（2）根据公式P=Fv求出功率的大小；
（3）根据效率求出有用功，然后根据W=Fs求出距离．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得：
m=ρV=0.7kg/L×10L=7kg；
汽油完全燃烧放出的热量：
Q_放=qm=4.6×10⁷J/kg×7kg=3.2×10⁸J；
（2）因为摩托车做匀速直线运动，
所以摩托车的功率：
P=Fv=2000N×10m/s=20000W；
（3）摩托车所做的有用功为：
W_有=Q_放η=3.2×10⁸J×40%=1.28×10⁸J；
通过的距离为：
s=$\frac{{W}_{有}}{F}=\frac{1.28×1{0}^{8}J}{2000N}$=64000m=64km．
答：（1）汽油完全燃烧要放出的热量为3.2×10⁸J；
（2）当以10m/s的速度行驶时的功率为20000W；
（3）摩托车可行驶的路程为64km．

点评 本题考查了功的计算、功率的计算、效率的计算，要求灵活选用公式，涉及到汽油机工作时的能量损耗，属于难题．