问题
计算题
小明家轿车油箱内装有10kg汽油,劳动节爸爸带小明驾车到离家路程为100km远的外婆家,轿车沿高速公路行驶1小时到达目的地。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25%转化为机械能,汽油的热值为4.6×l07J/kg。求:
(1)轿车行驶的速度;
(2)轿车到外婆家牵引力所做的功;
(3)通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。
答案
(1)速度v=100km/h(公式1分,结果1分,共2分)(2)功W=9.2×107J(公式1分,结果1分,共2分(3)质量m=8kg,不需要(质量1分,结果1分,共2分)
已知轿车行驶的路程和时间,利用v="S/t" 得到行驶的速度;轿车匀速行驶时,牵引力等于受到的阻力;已知牵引力和行驶的路程,利用W=FS计算牵引力做的功;已知牵引力做的功和轿车的效率,可以得到汽油完全燃烧放出的热量;已知汽油完全燃烧放出的热量和汽油的热值,利用m="Q" /q 计算需要的汽油;将储存的汽油质量与需要的质量对比,就能确定是否需要加油.(1)轿车行驶的速度为v="S" /t ="100km" /1h =100km/h;
(2)轿车牵引力做的功为W=FS=fS=920N×105m=9.2×107J;
(3)需要汽油产生的热量为Q=W/η =9.2×107J/ 25% =3.68×108J;
需要汽油的质量为m="Q/" q =3.68×108J /4.6×107J =8kg
因为8kg<10kg,所以不需要中途加油.