Question

某型号小轿车油箱的容积是60升，所用的燃料是密度为0.71×103kg/m3的汽油．

Answer 1

解题思路：（1）已知油箱的体积和汽油的密度，根据公式m=ρV可求汽油的质量；（2）已知车的质量，根据公式G=mg可求车的重力；车对地面的压力等于车的重力，已知车对地面的压强，根据公式P=FS车与地面接触的总面积；（3）已知行驶的距离和速度，根据公式t=SV可求所用的时间，再根据公式W=Pt可求汽车的有用功；根据公式Q=qm可求释放的能量，有用功与释放能量的比值就是发动机的热机效率．

（1）该车油箱最多能装汽油m=ρV=0.71×10³kg/m³×60×10^-3m³=42.6kg；

答：该车油箱最多能装汽油42.6kg；

（2）车的总重量是G=mg=1500kg×10N/kg=15000N；

车与地面接触的总面积是S=[F/p]=[G/p]=[15000N

2×105Pa=7.5×10^-2m²；

答：车的总重量是15000N；车与地面接触的总面积是7.5×10^-2m²；

（3）行驶时间t=

s/v]=[100000m/20m/s]=5000s；

汽车的有用功W_有用=Pt=12×10³W×5000s=6×10⁷J；

释放的能量Q=qm₁=4.6×10⁷J/kg×5kg=2.3×10⁸J；

发动机的效率η=

W有用

Q=

6×107J

2.3×108J×100%=26%．

答：有用功为6×10⁷J；热机效率为26%．

点评：

本题考点： 密度公式的应用；物理量的单位及单位换算；重力的计算；压强的大小及其计算；功的计算；热机的效率．

考点点评： 本题考查质量、重力接触面积、时间、有用功和释放能量以及效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，解题过程中要注意单位的换算．