Question

某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km．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30%转化为机械能，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg．求：汽车在行驶途中需要消耗多少kg汽油？

Answer 1

解：（1）∵轿车匀速行驶，
∴轿车的牵引力：
F=f=920N，
轿车到达目的地牵引力所做的功：
W=Fs=920N×300×10³m=2.76×10⁸J；
（2）燃料燃烧放出的总热量Q_放===9.2×10⁸J，
又∵Q_放=mq
∴汽车在行驶途中需要消耗汽油的质量：
m===20kg．
答：汽车在行驶途中需要消耗汽油的质量为20kg．
分析：（1）知道轿车处于匀速直线运动（平衡状态），汽车受牵引力和阻力为一对平衡力，据此求出牵引力；又知道行驶路程，利用W=Fs求汽车到达目的地牵引力所做的功；
（2）又知道汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，据此求出燃料燃烧放出的总热量Q_放=，然后再利用Q_放=mq求出消耗汽油的质量．
点评：本题考查了功的计算、燃料完全燃烧放出热量的计算，利用所学知识分析计算实际问题，学以致用，有意义！明确汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能（即牵引力做的功），这是解决此题的关键．