2025年优佳学案(云南)九年级物理全一册人教版第189页答案
16. 某汽车在一段平直的公路上匀速行驶,汽车以$50km/h的速度匀速直线行驶了0.6h$。汽车所受的阻力与速度的关系图像如图所示,且行驶过程中消耗了$12.5×10^{-3}m^{3}$的燃油(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度$\rho=0.8×10^{3}kg/m^{3}$,热值$q= 4×10^{7}J/kg$,求:

(1)汽车牵引力所做的功。
(2)燃油放出的总热量$Q_{放}$。
(3)汽车的热机效率。

答案

(1)$1.2×10^{8}\,J$;(2)$4×10^{8}\,J$;(3)$30\%$

解析

(1)汽车行驶路程:$s=vt=50\,km/h×0.6\,h=30\,km=3×10^{4}\,m$
由图像知,$v=50\,km/h$时,阻力$f=4000\,N$,因匀速行驶,牵引力$F=f=4000\,N$
牵引力做功:$W=Fs=4000\,N×3×10^{4}\,m=1.2×10^{8}\,J$
(2)燃油质量:$m=\rho V=0.8×10^{3}\,kg/m^3×12.5×10^{-3}\,m^3=10\,kg$
燃油放出总热量:$Q_{放}=mq=10\,kg×4×10^{7}\,J/kg=4×10^{8}\,J$
(3)热机效率:$\eta=\frac{W}{Q_{放}}×100\%=\frac{1.2×10^{8}\,J}{4×10^{8}\,J}×100\%=30\%$