Question

【题目】油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车启动时内燃机并不工作，而是由动力蓄电池组通过驱动电机向车轮输送能量；当车以高速匀速行驶或动力蓄电池组储存电能过低时，内燃机启动，此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。若车辆需要全力加速时，内燃机和动力蓄电池组同时向车轮输送能量。己知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h，内燃机消耗燃油2. 5kg，蓄电池组的电能增加了最大电能的10%；从汽车的使用说明书知知道，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则：

(1)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功？

(2)该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出多少热量？

(3)该汽车内燃机的效率是多大？(燃油的热值为4.6×107J/kg)

Answer 1

【答案】（1）3.6×107J；（2）1.15×108J；（3）40%

【解析】试题分析：（1）由图像可知，汽车以80km/h做匀速直线运动时受到的阻力为f=900N；因为汽车匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车受到的牵引力F=f=900N，由公式v=s/t，可得汽车行驶的距离为：s=vt=80km/h×0.5h=40km=40000m，该汽车测试行驶中牵引力做的功为：W=Fs=900N×40000m=3.6×107J；（2）燃油放出的热量为：Q放=qm=4.6×107J/kg×2. 5kg=1.15×108J；（3）蓄电池增加的电能为W1=1.0×108J×10%=1.0×107J，有效利用的能量为W有用=W-W1=3.6×107J+1.0×107J=4.6×107J，内燃机的效率为η=W有用/Q放=4.6×107J/1.15×108J=40%。