登录
2.国产C919大型客机圆满完成首次商业飞行,下列有关说法正确的是 (
A.飞机加速升空的过程中,动能减小
B.飞机燃料在燃烧的过程中,化学能转化为内能
C.飞机减速下降的过程中,重力势能不变
D.飞机降落后能在跑道上继续滑行,是由于受到惯性的作用
B
)。A.飞机加速升空的过程中,动能减小
B.飞机燃料在燃烧的过程中,化学能转化为内能
C.飞机减速下降的过程中,重力势能不变
D.飞机降落后能在跑道上继续滑行,是由于受到惯性的作用
答案
2. B
解析
【分析】
本题考查与飞机相关的物理概念，需逐一分析每个选项涉及的物理规律：首先明确动能、重力势能的影响因素，燃料燃烧的能量转化，以及惯性的正确表述，再结合各选项描述判断正误。
【解析】
我们对各选项逐一分析：
1. 选项A：动能的大小由质量和速度决定（公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$）。飞机加速升空时，质量不变，速度增大，因此动能增大，而非减小，故A错误。
2. 选项B：燃料储存化学能，燃烧过程中发生化学反应，将化学能转化为内能，故B正确。
3. 选项C：重力势能的大小由质量和高度决定（公式$E_p=mgh$）。飞机减速下降时，质量不变，高度降低，因此重力势能减小，而非不变，故C错误。
4. 选项D：惯性是物体的固有属性，不是力，不能表述为“受到惯性的作用”，正确说法是“飞机具有惯性”，故D错误。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
动能与势能、能量转化、惯性
【点评】
本题结合国产C919大型客机的实际情境，考查基础物理概念的应用，需准确掌握动能、重力势能的影响因素，能量转化的判断，以及惯性的正确表述，属于易得分的基础题。
【难度系数】
0.8
本题考查与飞机相关的物理概念，需逐一分析每个选项涉及的物理规律：首先明确动能、重力势能的影响因素，燃料燃烧的能量转化，以及惯性的正确表述，再结合各选项描述判断正误。
【解析】
我们对各选项逐一分析：
1. 选项A：动能的大小由质量和速度决定（公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$）。飞机加速升空时，质量不变，速度增大，因此动能增大，而非减小，故A错误。
2. 选项B：燃料储存化学能，燃烧过程中发生化学反应，将化学能转化为内能，故B正确。
3. 选项C：重力势能的大小由质量和高度决定（公式$E_p=mgh$）。飞机减速下降时，质量不变，高度降低，因此重力势能减小，而非不变，故C错误。
4. 选项D：惯性是物体的固有属性，不是力，不能表述为“受到惯性的作用”，正确说法是“飞机具有惯性”，故D错误。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
动能与势能、能量转化、惯性
【点评】
本题结合国产C919大型客机的实际情境，考查基础物理概念的应用，需准确掌握动能、重力势能的影响因素，能量转化的判断，以及惯性的正确表述，属于易得分的基础题。
【难度系数】
0.8
3. 2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程中，气缸内气体的内能最小的是（
A
B
C
D
D
）。A
B
C
D
答案
3. D
解析
【分析】要判断气缸内气体内能最小的冲程，需先明确内燃机四个冲程（吸气、压缩、做功、排气）的特点及各冲程内能变化规律：吸气冲程吸入新鲜低温混合气，内能最小；压缩冲程中机械能转化为内能，气体内能增大；做功冲程中燃气燃烧释放内能，推动活塞做功，内能减少但仍高于吸气冲程；排气冲程排出高温废气，气缸内气体内能较大。需先识别每个图对应的冲程，再结合内能变化判断。
【解析】逐一分析各图对应的冲程：
1. 图A：两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，燃气燃烧后内能较大，做功后内能减少，但仍高于吸气冲程；
2. 图B：排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，气缸内为高温废气，内能大；
3. 图C：两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为气体内能，内能最大；
4. 图D：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，吸入新鲜低温的混合气，气缸内气体内能最小。
综上，内能最小的是吸气冲程，对应图D。
【答案】D
【知识点】内燃机四冲程、内能变化
【点评】本题考查内燃机四冲程的判断及内能变化，需掌握各冲程的气门状态、活塞运动方向，结合内能变化规律分析，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】逐一分析各图对应的冲程：
1. 图A：两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，燃气燃烧后内能较大，做功后内能减少，但仍高于吸气冲程；
2. 图B：排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，气缸内为高温废气，内能大；
3. 图C：两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为气体内能，内能最大；
4. 图D：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，吸入新鲜低温的混合气，气缸内气体内能最小。
综上，内能最小的是吸气冲程，对应图D。
【答案】D
【知识点】内燃机四冲程、内能变化
【点评】本题考查内燃机四冲程的判断及内能变化，需掌握各冲程的气门状态、活塞运动方向，结合内能变化规律分析，难度适中。
【难度系数】0.5
4.右图为单缸四冲程汽油机的
压缩
冲程，该冲程活塞移动时，气缸内燃料混合气体的压强变大
。若该汽油机转速为2400 r/min，则它每分钟完成1 200
个如图所示的冲程。答案
4. 压缩 大 1 200
解析
【分析】要判断汽油机的冲程，需结合气门状态和活塞运动方向：题图中两个气门均关闭，活塞向上运动，符合压缩冲程的特征；压缩冲程中活塞压缩气缸内气体，气体体积减小，压强变大；计算冲程数时，四冲程汽油机每完成1个工作循环，飞轮转2圈，对应1个压缩冲程，据此结合转速计算即可。
【解析】1. 冲程判断：图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程；2. 压强变化：压缩冲程中，活塞对气缸内的燃料混合气体做功，气体体积减小，压强变大；3. 冲程数计算：四冲程汽油机的飞轮每转2圈，完成1个工作循环，对应1个压缩冲程。已知转速为2400 r/min，即每分钟飞轮转2400圈，所以每分钟完成的压缩冲程数为2400÷2=1200个。
【答案】压缩 大 1200
【知识点】汽油机冲程判断、气体压强、热机转速与冲程数计算
【点评】本题考查四冲程汽油机的基础知识点，包括冲程识别、压缩冲程特点及转速相关计算，属于常规基础题，需准确掌握冲程判断方法和热机工作循环规律。
【难度系数】0.5
【解析】1. 冲程判断：图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程；2. 压强变化：压缩冲程中，活塞对气缸内的燃料混合气体做功，气体体积减小，压强变大；3. 冲程数计算：四冲程汽油机的飞轮每转2圈，完成1个工作循环，对应1个压缩冲程。已知转速为2400 r/min，即每分钟飞轮转2400圈，所以每分钟完成的压缩冲程数为2400÷2=1200个。
【答案】压缩 大 1200
【知识点】汽油机冲程判断、气体压强、热机转速与冲程数计算
【点评】本题考查四冲程汽油机的基础知识点，包括冲程识别、压缩冲程特点及转速相关计算，属于常规基础题，需准确掌握冲程判断方法和热机工作循环规律。
【难度系数】0.5
5. 下列关于燃料的热值的说法正确的是（
A.燃料燃烧越充分，其热值越大
B.燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是 $ 3.0 × 10^7 \, \mathrm{J/kg} $，完全燃烧1 kg焦炭能放出 $ 3.0 × 10^7 \, \mathrm{J} $ 的热量
D
）。A.燃料燃烧越充分，其热值越大
B.燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是 $ 3.0 × 10^7 \, \mathrm{J/kg} $，完全燃烧1 kg焦炭能放出 $ 3.0 × 10^7 \, \mathrm{J} $ 的热量
答案
5. D
解析
【分析】要解决这道题，需先明确燃料热值的定义和特性：热值是燃料的固有特性，仅由燃料的种类决定，与燃料的质量、是否完全燃烧等因素无关；燃料完全燃烧放出的热量公式为$ Q_{放}=mq $（$ m $为燃料质量，$ q $为热值）。再逐一分析各选项的表述是否符合上述知识点。
【解析】
选项A：热值是燃料的固有特性，与燃料燃烧是否充分无关，因此“燃烧越充分，热值越大”的说法错误。
选项B：燃料完全燃烧放出的热量由热值和质量共同决定，公式为$ Q_{放}=mq $，仅热值小，若质量足够大，放出的热量也可能较多，故该说法错误。
选项C：热值仅与燃料种类有关，与燃料质量无关，一瓶酒精用去三分之一后，剩余酒精的热值不变，该说法错误。
选项D：根据热量公式，完全燃烧1kg焦炭放出的热量$ Q_{放}=mq=1\,\mathrm{kg}×3.0×10^7\,\mathrm{J/kg}=3.0×10^7\,\mathrm{J} $，该说法正确。
【答案】D
【知识点】燃料的热值、热量的计算
【点评】本题考查对热值概念的理解和热量计算公式的应用，属于基础知识点的考查，需准确掌握热值的特性及热量计算方法，难度不大。
【难度系数】0.8
【解析】
选项A：热值是燃料的固有特性，与燃料燃烧是否充分无关，因此“燃烧越充分，热值越大”的说法错误。
选项B：燃料完全燃烧放出的热量由热值和质量共同决定，公式为$ Q_{放}=mq $，仅热值小，若质量足够大，放出的热量也可能较多，故该说法错误。
选项C：热值仅与燃料种类有关，与燃料质量无关，一瓶酒精用去三分之一后，剩余酒精的热值不变，该说法错误。
选项D：根据热量公式，完全燃烧1kg焦炭放出的热量$ Q_{放}=mq=1\,\mathrm{kg}×3.0×10^7\,\mathrm{J/kg}=3.0×10^7\,\mathrm{J} $，该说法正确。
【答案】D
【知识点】燃料的热值、热量的计算
【点评】本题考查对热值概念的理解和热量计算公式的应用，属于基础知识点的考查，需准确掌握热值的特性及热量计算方法，难度不大。
【难度系数】0.8
6. 关于燃料及其热值,下列说法中正确的是（
A.没有燃烧的燃料,热值等于零
B.燃料完全燃烧时,它的热值最大
C.燃料的热值与质量和燃烧状况无关
D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
C
）。A.没有燃烧的燃料,热值等于零
B.燃料完全燃烧时,它的热值最大
C.燃料的热值与质量和燃烧状况无关
D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
答案
6. C
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确热值的定义和特性：热值是燃料的固有特性，仅与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否燃烧、燃烧是否完全等因素无关。再逐一分析选项：A选项混淆了热值与是否燃烧的关系；B选项错误认为热值与燃烧状况有关；C选项符合热值的特性；D选项错误将放热多少与燃烧温度关联，实际放热由热值和质量决定。
【解析】
热值是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，它是燃料本身的一种特性，只由燃料的种类决定，与燃料的质量、是否燃烧、燃烧是否充分等均无关。
选项A：热值与燃料是否燃烧无关，即使未燃烧，燃料的热值也不为零，A错误；
选项B：热值是固有特性，与燃烧是否完全无关，B错误；
选项C：燃料的热值仅由种类决定，与质量和燃烧状况无关，C正确；
选项D：燃料放出的热量Q=mq，放出热量多少由热值和质量决定，与燃烧温度无关，D错误。
【答案】
C
【知识点】
燃料的热值、热值的特性
【点评】
本题考查对热值概念的理解，核心是掌握热值是燃料的固有特性，与其他因素无关，属于基础概念类题目，需准确记忆概念细节。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需先明确热值的定义和特性：热值是燃料的固有特性，仅与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否燃烧、燃烧是否完全等因素无关。再逐一分析选项：A选项混淆了热值与是否燃烧的关系；B选项错误认为热值与燃烧状况有关；C选项符合热值的特性；D选项错误将放热多少与燃烧温度关联，实际放热由热值和质量决定。
【解析】
热值是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，它是燃料本身的一种特性，只由燃料的种类决定，与燃料的质量、是否燃烧、燃烧是否充分等均无关。
选项A：热值与燃料是否燃烧无关，即使未燃烧，燃料的热值也不为零，A错误；
选项B：热值是固有特性，与燃烧是否完全无关，B错误；
选项C：燃料的热值仅由种类决定，与质量和燃烧状况无关，C正确；
选项D：燃料放出的热量Q=mq，放出热量多少由热值和质量决定，与燃烧温度无关，D错误。
【答案】
C
【知识点】
燃料的热值、热值的特性
【点评】
本题考查对热值概念的理解，核心是掌握热值是燃料的固有特性，与其他因素无关，属于基础概念类题目，需准确记忆概念细节。
【难度系数】
0.7
7.有一种小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功500 J,曲轴的转速是300 r/min,每分钟消耗汽油5 g,则该内燃机的功率是
1 250
W,机械效率是32.6%
。($q_{汽油}=4.6× 10^7 \ \mathrm{J/kg}$)答案
7. 1 250 32.6%
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步推导：①计算内燃机的功率，功率是单位时间内做的有用功，需先利用四冲程汽油机的工作特点（曲轴转2圈完成1个工作循环，对外做功1次）算出每分钟做功次数，再求总功，最后除以时间得到功率；②计算机械效率，机械效率是有用功与汽油完全燃烧放出热量的比值，需先换算汽油质量单位，算出总热量，再用有用功除以总热量得到效率。
【解析】
1. 计算功率：
四冲程汽油机曲轴每转2圈完成1个工作循环，对外做功1次。已知曲轴转速为300 r/min，则每分钟做功次数：
$ n = \frac{300\ \mathrm{r}}{2\ \mathrm{r/次}} = 150\ \mathrm{次} $
每分钟做的有用功：
$ W_{\mathrm{有用}} = 150 × 500\ \mathrm{J} = 75000\ \mathrm{J} $
功率：
$ P = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{t} = \frac{75000\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}} = 1250\ \mathrm{W} $
2. 计算机械效率：
每分钟消耗汽油质量 $ m = 5\ \mathrm{g} = 0.005\ \mathrm{kg} $，汽油完全燃烧放出的热量：
$ Q_{\mathrm{放}} = m q_{\mathrm{汽油}} = 0.005\ \mathrm{kg} × 4.6 × 10^7\ \mathrm{J/kg} = 2.3 × 10^5\ \mathrm{J} $
机械效率：
$ \eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{Q_{\mathrm{放}}} × 100\% = \frac{75000\ \mathrm{J}}{2.3 × 10^5\ \mathrm{J}} × 100\% \approx 32.6\% $
【答案】
1250；32.6%
【知识点】
功率的计算、机械效率的计算、汽油机工作原理
【点评】
本题考查内燃机的功率与机械效率计算，核心是掌握四冲程汽油机曲轴转数与做功次数的关系，以及单位换算的准确性，属于常规计算题，需细心推导步骤。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需分两步推导：①计算内燃机的功率，功率是单位时间内做的有用功，需先利用四冲程汽油机的工作特点（曲轴转2圈完成1个工作循环，对外做功1次）算出每分钟做功次数，再求总功，最后除以时间得到功率；②计算机械效率，机械效率是有用功与汽油完全燃烧放出热量的比值，需先换算汽油质量单位，算出总热量，再用有用功除以总热量得到效率。
【解析】
1. 计算功率：
四冲程汽油机曲轴每转2圈完成1个工作循环，对外做功1次。已知曲轴转速为300 r/min，则每分钟做功次数：
$ n = \frac{300\ \mathrm{r}}{2\ \mathrm{r/次}} = 150\ \mathrm{次} $
每分钟做的有用功：
$ W_{\mathrm{有用}} = 150 × 500\ \mathrm{J} = 75000\ \mathrm{J} $
功率：
$ P = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{t} = \frac{75000\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}} = 1250\ \mathrm{W} $
2. 计算机械效率：
每分钟消耗汽油质量 $ m = 5\ \mathrm{g} = 0.005\ \mathrm{kg} $，汽油完全燃烧放出的热量：
$ Q_{\mathrm{放}} = m q_{\mathrm{汽油}} = 0.005\ \mathrm{kg} × 4.6 × 10^7\ \mathrm{J/kg} = 2.3 × 10^5\ \mathrm{J} $
机械效率：
$ \eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{Q_{\mathrm{放}}} × 100\% = \frac{75000\ \mathrm{J}}{2.3 × 10^5\ \mathrm{J}} × 100\% \approx 32.6\% $
【答案】
1250；32.6%
【知识点】
功率的计算、机械效率的计算、汽油机工作原理
【点评】
本题考查内燃机的功率与机械效率计算，核心是掌握四冲程汽油机曲轴转数与做功次数的关系，以及单位换算的准确性，属于常规计算题，需细心推导步骤。
【难度系数】
0.6
8.某品牌的柴油车进行性能测试,该车在1600 N的牵引力驱动下,沿平直路面以20 m/s的速度匀速行驶了4.3 km,消耗了0.5 L柴油。在此次路测过程中,求:($\rho_{柴油}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,$q_{柴油}=4.3×10^7\ \mathrm{J/kg}$)
(1)消耗柴油的质量。
(2)牵引力功率。
(3)柴油机效率。
(1)消耗柴油的质量。
(2)牵引力功率。
(3)柴油机效率。
答案
8.解:(1)消耗柴油的质量:
$m =\rho_{柴油}V=0.8 × 10^3 \ \mathrm{kg/m}^3 ×0.5 × 10^{-3} \ \mathrm{m}^3 =0.4 \ \mathrm{kg}$;
(2)牵引力功率:
$P = \frac{W}{t} = \frac{Fs}{t} = Fv = 1\ 600 \ \mathrm{N} ×20 \ \mathrm{m/s} =3.2 × 10^4 \ \mathrm{W}$;
(3)柴油机做的有用功:
$W_{有} = Fs = 1\ 600 \ \mathrm{N} ×4.3 × 10^3 \ \mathrm{m} =6.88 × 10^6 \ \mathrm{J}$,
0.4 kg柴油完全燃烧放出的热量:
$Q_{放} = mq_{柴油} =0.4 \ \mathrm{kg} ×4.3 × 10^7 \ \mathrm{J/kg} =1.72 × 10^7 \ \mathrm{J}$,
柴油机效率:
$\eta = \frac{W_{有}}{Q_{放}} × 100\% = \frac{6.88 × 10^6 \ \mathrm{J}}{1.72 × 10^7 \ \mathrm{J}} × 100\% =40\%$。
答:(1)消耗柴油的质量为0.4 kg;(2)牵引力功率为$3.2 × 10^4 \ \mathrm{W}$;(3)柴油机效率为40%。
$m =\rho_{柴油}V=0.8 × 10^3 \ \mathrm{kg/m}^3 ×0.5 × 10^{-3} \ \mathrm{m}^3 =0.4 \ \mathrm{kg}$;
(2)牵引力功率:
$P = \frac{W}{t} = \frac{Fs}{t} = Fv = 1\ 600 \ \mathrm{N} ×20 \ \mathrm{m/s} =3.2 × 10^4 \ \mathrm{W}$;
(3)柴油机做的有用功:
$W_{有} = Fs = 1\ 600 \ \mathrm{N} ×4.3 × 10^3 \ \mathrm{m} =6.88 × 10^6 \ \mathrm{J}$,
0.4 kg柴油完全燃烧放出的热量:
$Q_{放} = mq_{柴油} =0.4 \ \mathrm{kg} ×4.3 × 10^7 \ \mathrm{J/kg} =1.72 × 10^7 \ \mathrm{J}$,
柴油机效率:
$\eta = \frac{W_{有}}{Q_{放}} × 100\% = \frac{6.88 × 10^6 \ \mathrm{J}}{1.72 × 10^7 \ \mathrm{J}} × 100\% =40\%$。
答:(1)消耗柴油的质量为0.4 kg;(2)牵引力功率为$3.2 × 10^4 \ \mathrm{W}$;(3)柴油机效率为40%。
解析
【分析】
本题分三个小问，需运用对应物理公式逐步求解：
(1) 求柴油质量，已知柴油密度和体积，利用密度公式变形$m=\rho V$计算，注意体积单位换算；
(2) 求牵引力功率，匀速行驶时可直接用功率推导式$P=Fv$，简化计算；
(3) 求柴油机效率，效率为有用功与燃料完全燃烧放热的比值，需先算牵引力做功（有用功）和柴油燃烧放热，再代入效率公式计算。
【解析】
解：(1) 消耗柴油的体积：$V=0.5\ \mathrm{L}=0.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$，
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，得消耗柴油的质量：
$m=\rho_{柴油}V=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×0.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=0.4\ \mathrm{kg}$；
(2) 牵引力功率利用推导式$P=Fv$计算：
$P=Fv=1600\ \mathrm{N}×20\ \mathrm{m/s}=3.2×10^4\ \mathrm{W}$；
(3) 柴油机做的有用功（牵引力做功）：
$W_{有}=Fs=1600\ \mathrm{N}×4.3×10^3\ \mathrm{m}=6.88×10^6\ \mathrm{J}$，
0.4kg柴油完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=mq_{柴油}=0.4\ \mathrm{kg}×4.3×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.72×10^7\ \mathrm{J}$，
柴油机效率：
$\eta=\frac{W_{有}}{Q_{放}}×100\%=\frac{6.88×10^6\ \mathrm{J}}{1.72×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=40\%$；
【答案】
(1) 消耗柴油的质量为0.4 kg；(2) 牵引力功率为$3.2×10^4\ \mathrm{W}$；(3) 柴油机效率为40%。
【知识点】
密度公式应用、功率计算、热机效率
【点评】
本题是力学与热学结合的基础计算题，核心考查公式的灵活运用，需注意单位统一换算，难度适中，适合多数学生解答。
【难度系数】
0.6
本题分三个小问，需运用对应物理公式逐步求解：
(1) 求柴油质量，已知柴油密度和体积，利用密度公式变形$m=\rho V$计算，注意体积单位换算；
(2) 求牵引力功率，匀速行驶时可直接用功率推导式$P=Fv$，简化计算；
(3) 求柴油机效率，效率为有用功与燃料完全燃烧放热的比值，需先算牵引力做功（有用功）和柴油燃烧放热，再代入效率公式计算。
【解析】
解：(1) 消耗柴油的体积：$V=0.5\ \mathrm{L}=0.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$，
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，得消耗柴油的质量：
$m=\rho_{柴油}V=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×0.5×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=0.4\ \mathrm{kg}$；
(2) 牵引力功率利用推导式$P=Fv$计算：
$P=Fv=1600\ \mathrm{N}×20\ \mathrm{m/s}=3.2×10^4\ \mathrm{W}$；
(3) 柴油机做的有用功（牵引力做功）：
$W_{有}=Fs=1600\ \mathrm{N}×4.3×10^3\ \mathrm{m}=6.88×10^6\ \mathrm{J}$，
0.4kg柴油完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=mq_{柴油}=0.4\ \mathrm{kg}×4.3×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.72×10^7\ \mathrm{J}$，
柴油机效率：
$\eta=\frac{W_{有}}{Q_{放}}×100\%=\frac{6.88×10^6\ \mathrm{J}}{1.72×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=40\%$；
【答案】
(1) 消耗柴油的质量为0.4 kg；(2) 牵引力功率为$3.2×10^4\ \mathrm{W}$；(3) 柴油机效率为40%。
【知识点】
密度公式应用、功率计算、热机效率
【点评】
本题是力学与热学结合的基础计算题，核心考查公式的灵活运用，需注意单位统一换算，难度适中，适合多数学生解答。
【难度系数】
0.6
