Question

（2012•武汉模拟）上海大众向2010年世博会提供了一种混合动力轿车．轿车使用燃料作动力，在一段平直的公路上匀速行驶5

Answer 1

（1）因为轿车匀速行驶，所以牵引力F=f=3.0×10³N

牵引力做的功W=Fs=3.0×10³N×5.6×10³m=1.68×10⁷J；

（2）消耗燃油的质量：m=ρV=0.8×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.2kg

燃油完全燃烧所产生的热量：Q=mq=1.2kg×4×10⁷J/kg=4.8×10⁷J

热机效率η=[W/Q]=

1.68×107J

4.8×107J=35%．

（3）W_有=ηW_总=8×10⁷J×60%=4.8×10⁷J，

最远路程S=

W有

200J/m=

4.8×107J

200J/m=2.4×10⁵m．

（4）阻力等于牵引力f=F=[W/S]=[200J/1m]=200N，

速度V=45km/h=12.5m/s，

克服阻力做功的功率是P=fV=200N×12.5m/s=2.5×10³W．

（5）因为W=Pt=UIt

给电池组充满一次电所需的时间是t=[W/UI]=

8×107J

220V×15A=2.42×10⁴s．

答：（1）此时该混合动力轿车牵引力所做的功是1.68×10⁷J；

（2）该混合动力轿车的热机效率是35%；

（3）若电源提供的能量只有60%用于克服阻力做功．这辆车以45km/h的速度匀速直线行驶的最远路程是2.4×10⁵m；

（4）这辆车以45km/h的速度匀速直线行驶时，克服阻力做功的功率是2.5×10³W；

（5）给电池组充满一次电所需的时间是2.42×10⁴s．