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3 [2026重庆合川中学月考] 某混合动力汽车，有两种工作模式:纯电动模式与混动模式。当以纯电动模式行驶时，内燃机不工作，由蓄电池提供能量。当以混动模式行驶时，内燃机工作，既可以给汽车行驶提供能量，还可以给蓄电池充电。在某次测试中，汽车以混动模式在平直公路上匀速行驶。测试中全部由内燃机提供能量，测试前蓄电池已储存的电能为 $7 × 10^7 \, \mathrm{J}$，汽车以50 km/h的速度水平匀速行驶了1 h，同时蓄电池的电能增加了10%。该汽车所受阻力与车速的关系如图所示。则在该次测试中，若所用燃料的热值为 $4.5 × 10^7 \, \mathrm{J/kg}$，测试过程中消耗10 kg燃料，燃料完全燃烧释放的热量为
$4.5×10^8$
J。在该次测试中，内燃机的效率是46%
（忽略蓄电池充电和驱动电机的热损失）。答案
【答案】 $4.5×10^8$ 46%
【解析】 10 kg燃料完全燃烧释放的热量$Q_{\mathrm{放}}=mq=10\ \mathrm{kg} × 4.5× 10^7\ \mathrm{J/kg}=4.5× 10^8\ \mathrm{J}$。由于蓄电池已储存的电能$Q_{\mathrm{电}}=7× 10^7\ \mathrm{J}$,行驶1 h后蓄电池的电能增加了10%,则蓄电池增加的电能$W_{\mathrm{电}}=Q_{\mathrm{电}} × 10\%=7× 10^7\ \mathrm{J} × 10\%=7× 10^6\ \mathrm{J}$;汽车水平匀速行驶时,受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,由题图可知,汽车以50 km/h的速度水平匀速行驶时,阻力$f=4\ 000\ \mathrm{N}$,则汽车的牵引力$F=f=4\ 000\ \mathrm{N}$;汽车水平匀速行驶1 h,通过的路程$s=vt=50\ \mathrm{km/h} × 1\ \mathrm{h}=50\ \mathrm{km}=5× 10^4\ \mathrm{m}$;则汽车牵引力做功$W_{\mathrm{车}}=Fs=4\ 000\ \mathrm{N} × 5× 10^4\ \mathrm{m}=2× 10^8\ \mathrm{J}$;则在该次测试中,内燃机输出的有用能量$W_{\mathrm{有用}}=W_{\mathrm{电}}+W_{\mathrm{车}}=7× 10^6\ \mathrm{J}+2× 10^8\ \mathrm{J}=2.07× 10^8\ \mathrm{J}$;内燃机的效率$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{Q_{\mathrm{放}}}=\frac{2.07× 10^8\ \mathrm{J}}{4.5× 10^8\ \mathrm{J}}=46\%$。
【解析】 10 kg燃料完全燃烧释放的热量$Q_{\mathrm{放}}=mq=10\ \mathrm{kg} × 4.5× 10^7\ \mathrm{J/kg}=4.5× 10^8\ \mathrm{J}$。由于蓄电池已储存的电能$Q_{\mathrm{电}}=7× 10^7\ \mathrm{J}$,行驶1 h后蓄电池的电能增加了10%,则蓄电池增加的电能$W_{\mathrm{电}}=Q_{\mathrm{电}} × 10\%=7× 10^7\ \mathrm{J} × 10\%=7× 10^6\ \mathrm{J}$;汽车水平匀速行驶时,受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,由题图可知,汽车以50 km/h的速度水平匀速行驶时,阻力$f=4\ 000\ \mathrm{N}$,则汽车的牵引力$F=f=4\ 000\ \mathrm{N}$;汽车水平匀速行驶1 h,通过的路程$s=vt=50\ \mathrm{km/h} × 1\ \mathrm{h}=50\ \mathrm{km}=5× 10^4\ \mathrm{m}$;则汽车牵引力做功$W_{\mathrm{车}}=Fs=4\ 000\ \mathrm{N} × 5× 10^4\ \mathrm{m}=2× 10^8\ \mathrm{J}$;则在该次测试中,内燃机输出的有用能量$W_{\mathrm{有用}}=W_{\mathrm{电}}+W_{\mathrm{车}}=7× 10^6\ \mathrm{J}+2× 10^8\ \mathrm{J}=2.07× 10^8\ \mathrm{J}$;内燃机的效率$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{Q_{\mathrm{放}}}=\frac{2.07× 10^8\ \mathrm{J}}{4.5× 10^8\ \mathrm{J}}=46\%$。
解析
【分析】
本题需分两步解决：首先根据热值公式计算燃料完全燃烧释放的总热量；再结合图像找到对应车速的阻力，利用二力平衡得到牵引力，计算汽车行驶时牵引力做的功，加上蓄电池增加的电能得到内燃机的有用能量，最后通过效率公式计算内燃机的效率。解题关键是从图像中提取车速50km/h对应的阻力，再结合力学、热学公式逐步推导。
【解析】
1. 计算燃料完全燃烧释放的热量：
已知燃料质量$m=10\ \mathrm{kg}$，热值$q=4.5×10^7\ \mathrm{J/kg}$，根据热值公式：
$Q_{\mathrm{放}}=mq=10\ \mathrm{kg}×4.5×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.5×10^8\ \mathrm{J}$。
2. 计算蓄电池增加的电能：
测试前蓄电池储存电能为$7×10^7\ \mathrm{J}$，增加了10%，则增加的电能：
$W_{\mathrm{电}}=7×10^7\ \mathrm{J}×10\%=7×10^6\ \mathrm{J}$。
3. 计算汽车行驶时牵引力做的功：
汽车匀速行驶，牵引力与阻力是平衡力，大小相等。由图像可知，车速50km/h时，阻力$f=4000\ \mathrm{N}$，故牵引力$F=f=4000\ \mathrm{N}$。
行驶时间$t=1\ \mathrm{h}$，速度$v=50\ \mathrm{km/h}$，行驶路程$s=vt=50\ \mathrm{km/h}×1\ \mathrm{h}=50\ \mathrm{km}=5×10^4\ \mathrm{m}$。
牵引力做功：$W_{\mathrm{车}}=Fs=4000\ \mathrm{N}×5×10^4\ \mathrm{m}=2×10^8\ \mathrm{J}$。
4. 计算内燃机的效率：
内燃机的有用能量为汽车牵引力做功与蓄电池增加的电能之和：
$W_{\mathrm{有用}}=W_{\mathrm{车}}+W_{\mathrm{电}}=2×10^8\ \mathrm{J}+7×10^6\ \mathrm{J}=2.07×10^8\ \mathrm{J}$。
效率$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{Q_{\mathrm{放}}}=\frac{2.07×10^8\ \mathrm{J}}{4.5×10^8\ \mathrm{J}}=46\%$。
【答案】
$4.5×10^8$；$46\%$
【知识点】
燃料的热值、功的计算、机械效率
【点评】
本题是力学与热学的综合题，结合图像考查热值、功、效率的计算，需要学生具备从图像提取数据的能力，以及综合运用公式解题的能力，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题需分两步解决：首先根据热值公式计算燃料完全燃烧释放的总热量；再结合图像找到对应车速的阻力，利用二力平衡得到牵引力，计算汽车行驶时牵引力做的功，加上蓄电池增加的电能得到内燃机的有用能量，最后通过效率公式计算内燃机的效率。解题关键是从图像中提取车速50km/h对应的阻力，再结合力学、热学公式逐步推导。
【解析】
1. 计算燃料完全燃烧释放的热量：
已知燃料质量$m=10\ \mathrm{kg}$，热值$q=4.5×10^7\ \mathrm{J/kg}$，根据热值公式：
$Q_{\mathrm{放}}=mq=10\ \mathrm{kg}×4.5×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.5×10^8\ \mathrm{J}$。
2. 计算蓄电池增加的电能：
测试前蓄电池储存电能为$7×10^7\ \mathrm{J}$，增加了10%，则增加的电能：
$W_{\mathrm{电}}=7×10^7\ \mathrm{J}×10\%=7×10^6\ \mathrm{J}$。
3. 计算汽车行驶时牵引力做的功：
汽车匀速行驶，牵引力与阻力是平衡力，大小相等。由图像可知，车速50km/h时，阻力$f=4000\ \mathrm{N}$，故牵引力$F=f=4000\ \mathrm{N}$。
行驶时间$t=1\ \mathrm{h}$，速度$v=50\ \mathrm{km/h}$，行驶路程$s=vt=50\ \mathrm{km/h}×1\ \mathrm{h}=50\ \mathrm{km}=5×10^4\ \mathrm{m}$。
牵引力做功：$W_{\mathrm{车}}=Fs=4000\ \mathrm{N}×5×10^4\ \mathrm{m}=2×10^8\ \mathrm{J}$。
4. 计算内燃机的效率：
内燃机的有用能量为汽车牵引力做功与蓄电池增加的电能之和：
$W_{\mathrm{有用}}=W_{\mathrm{车}}+W_{\mathrm{电}}=2×10^8\ \mathrm{J}+7×10^6\ \mathrm{J}=2.07×10^8\ \mathrm{J}$。
效率$\eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{Q_{\mathrm{放}}}=\frac{2.07×10^8\ \mathrm{J}}{4.5×10^8\ \mathrm{J}}=46\%$。
【答案】
$4.5×10^8$；$46\%$
【知识点】
燃料的热值、功的计算、机械效率
【点评】
本题是力学与热学的综合题，结合图像考查热值、功、效率的计算，需要学生具备从图像提取数据的能力，以及综合运用公式解题的能力，难度适中。
【难度系数】
0.5
4 [2026西安理工大附中月考]为改善城市空气质量，很多城市用雾炮车洒水除尘。一台正在以5 m/s的速度做匀速直线运动的雾炮车，其柴油发动机的功率恒为40 kW，效率为40%。(柴油的热值取$4.0×10^7$ J/kg)
(1)雾炮车中的柴油机用水作冷却液，主要利用的是水的
(2)此时雾炮车在水平路面上做匀速直线运动的阻力是多大？
(3)若雾炮车匀速行驶20 min，发动机做的有用功是多少？
(4)若雾炮车匀速行驶20 min，需要消耗多少升柴油？($\rho_{柴油}=0.7×10^3$ kg/m³，结果保留一位小数)
(1)雾炮车中的柴油机用水作冷却液，主要利用的是水的
比热容
较大的特点。(2)此时雾炮车在水平路面上做匀速直线运动的阻力是多大？
(3)若雾炮车匀速行驶20 min，发动机做的有用功是多少？
(4)若雾炮车匀速行驶20 min，需要消耗多少升柴油？($\rho_{柴油}=0.7×10^3$ kg/m³，结果保留一位小数)
答案
解:(1)比热容
(2)雾炮车行驶过程中受到的牵引力$F=\frac{P}{v}=\frac{40× 10^3\ \mathrm{W}}{5\ \mathrm{m/s}}=8× 10^3\ \mathrm{N}$,雾炮车在水平路面上做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的阻力与牵引力是一对平衡力,则雾炮车在水平路面上做匀速直线运动的阻力$f=F=8× 10^3\ \mathrm{N}$。
(3)若雾炮车匀速行驶20 min,发动机做的有用功$W_{\mathrm{有用}}=Pt=40× 10^3\ \mathrm{W} × 20 × 60\ \mathrm{s}=4.8× 10^7\ \mathrm{J}$。
(4)雾炮车匀速行驶20 min,消耗的柴油释放的热量$Q_{\mathrm{放}}=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{\eta}=\frac{4.8× 10^7\ \mathrm{J}}{40\%}=1.2× 10^8\ \mathrm{J}$,
需要消耗的柴油的质量$m=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q}=\frac{1.2× 10^8\ \mathrm{J}}{4× 10^7\ \mathrm{J/kg}}=3\ \mathrm{kg}$,
需要消耗的柴油的体积$V=\frac{m}{\rho_{\mathrm{柴油}}}=\frac{3\ \mathrm{kg}}{0.7× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3}\approx 4.3× 10^{-3}\ \mathrm{m}^3=4.3\ \mathrm{L}$。
(2)雾炮车行驶过程中受到的牵引力$F=\frac{P}{v}=\frac{40× 10^3\ \mathrm{W}}{5\ \mathrm{m/s}}=8× 10^3\ \mathrm{N}$,雾炮车在水平路面上做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的阻力与牵引力是一对平衡力,则雾炮车在水平路面上做匀速直线运动的阻力$f=F=8× 10^3\ \mathrm{N}$。
(3)若雾炮车匀速行驶20 min,发动机做的有用功$W_{\mathrm{有用}}=Pt=40× 10^3\ \mathrm{W} × 20 × 60\ \mathrm{s}=4.8× 10^7\ \mathrm{J}$。
(4)雾炮车匀速行驶20 min,消耗的柴油释放的热量$Q_{\mathrm{放}}=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{\eta}=\frac{4.8× 10^7\ \mathrm{J}}{40\%}=1.2× 10^8\ \mathrm{J}$,
需要消耗的柴油的质量$m=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q}=\frac{1.2× 10^8\ \mathrm{J}}{4× 10^7\ \mathrm{J/kg}}=3\ \mathrm{kg}$,
需要消耗的柴油的体积$V=\frac{m}{\rho_{\mathrm{柴油}}}=\frac{3\ \mathrm{kg}}{0.7× 10^3\ \mathrm{kg/m}^3}\approx 4.3× 10^{-3}\ \mathrm{m}^3=4.3\ \mathrm{L}$。
解析
【分析】
本题是力学与热学的综合应用题，需结合各知识点逐步推导：
1. 第(1)问：水作冷却液的特性，利用水比热容大，相同质量的水升高相同温度时能吸收更多热量，适合散热；
2. 第(2)问：雾炮车匀速直线运动，受力平衡，阻力等于牵引力，结合功率公式$P=Fv$变形求牵引力，即得阻力；
3. 第(3)问：发动机做功用公式$W=Pt$，需将时间单位换算为秒后代入计算；
4. 第(4)问：先由热机效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}$算出柴油燃烧释放的热量，再用$Q_{放}=mq$求柴油质量，最后由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$求体积并换算为升。
【解析】
解：
(1) 水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时吸收的热量更多，因此常用作冷却液，故填：比热容；
(2) 由功率公式$P=Fv$得，雾炮车的牵引力：
$F=\frac{P}{v}=\frac{40×10^3\ \mathrm{W}}{5\ \mathrm{m/s}}=8×10^3\ \mathrm{N}$，
雾炮车做匀速直线运动，处于平衡状态，阻力与牵引力是一对平衡力，因此阻力：$f=F=8×10^3\ \mathrm{N}$；
(3) 雾炮车匀速行驶时间$t=20\ \mathrm{min}=20×60\ \mathrm{s}=1200\ \mathrm{s}$，
发动机做的有用功：
$W_{有用}=Pt=40×10^3\ \mathrm{W}×1200\ \mathrm{s}=4.8×10^7\ \mathrm{J}$；
(4) 由热机效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}$得，柴油完全燃烧释放的热量：
$Q_{放}=\frac{W_{有用}}{\eta}=\frac{4.8×10^7\ \mathrm{J}}{40\%}=1.2×10^8\ \mathrm{J}$，
由$Q_{放}=mq$得，消耗柴油的质量：
$m=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{1.2×10^8\ \mathrm{J}}{4.0×10^7\ \mathrm{J/kg}}=3\ \mathrm{kg}$，
由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$得，柴油的体积：
$V=\frac{m}{\rho_{柴油}}=\frac{3\ \mathrm{kg}}{0.7×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}≈4.3×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=4.3\ \mathrm{L}$。
【答案】
(1) 比热容；(2) $8×10^3\ \mathrm{N}$；(3) $4.8×10^7\ \mathrm{J}$；(4) $4.3\ \mathrm{L}$
【知识点】
比热容、功率与力的计算、热机效率与热值应用
【点评】
本题以雾炮车洒水除尘为背景，综合考查了比热容、二力平衡、功率、热机效率、热值、密度的相关计算，贴近生活实际，注重知识点的应用，解题时需注意单位统一和公式的灵活运用，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题是力学与热学的综合应用题，需结合各知识点逐步推导：
1. 第(1)问：水作冷却液的特性，利用水比热容大，相同质量的水升高相同温度时能吸收更多热量，适合散热；
2. 第(2)问：雾炮车匀速直线运动，受力平衡，阻力等于牵引力，结合功率公式$P=Fv$变形求牵引力，即得阻力；
3. 第(3)问：发动机做功用公式$W=Pt$，需将时间单位换算为秒后代入计算；
4. 第(4)问：先由热机效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}$算出柴油燃烧释放的热量，再用$Q_{放}=mq$求柴油质量，最后由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$求体积并换算为升。
【解析】
解：
(1) 水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时吸收的热量更多，因此常用作冷却液，故填：比热容；
(2) 由功率公式$P=Fv$得，雾炮车的牵引力：
$F=\frac{P}{v}=\frac{40×10^3\ \mathrm{W}}{5\ \mathrm{m/s}}=8×10^3\ \mathrm{N}$，
雾炮车做匀速直线运动，处于平衡状态，阻力与牵引力是一对平衡力，因此阻力：$f=F=8×10^3\ \mathrm{N}$；
(3) 雾炮车匀速行驶时间$t=20\ \mathrm{min}=20×60\ \mathrm{s}=1200\ \mathrm{s}$，
发动机做的有用功：
$W_{有用}=Pt=40×10^3\ \mathrm{W}×1200\ \mathrm{s}=4.8×10^7\ \mathrm{J}$；
(4) 由热机效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}$得，柴油完全燃烧释放的热量：
$Q_{放}=\frac{W_{有用}}{\eta}=\frac{4.8×10^7\ \mathrm{J}}{40\%}=1.2×10^8\ \mathrm{J}$，
由$Q_{放}=mq$得，消耗柴油的质量：
$m=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{1.2×10^8\ \mathrm{J}}{4.0×10^7\ \mathrm{J/kg}}=3\ \mathrm{kg}$，
由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$得，柴油的体积：
$V=\frac{m}{\rho_{柴油}}=\frac{3\ \mathrm{kg}}{0.7×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}≈4.3×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=4.3\ \mathrm{L}$。
【答案】
(1) 比热容；(2) $8×10^3\ \mathrm{N}$；(3) $4.8×10^7\ \mathrm{J}$；(4) $4.3\ \mathrm{L}$
【知识点】
比热容、功率与力的计算、热机效率与热值应用
【点评】
本题以雾炮车洒水除尘为背景，综合考查了比热容、二力平衡、功率、热机效率、热值、密度的相关计算，贴近生活实际，注重知识点的应用，解题时需注意单位统一和公式的灵活运用，难度适中。
【难度系数】
0.5
5 [2026深圳宝安区期中] 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。氢燃料汽车通过氢气和氧气的化学反应产生电能，从而为车辆提供驱动力，最终排出的是水，这是一种真正的清洁能源。液态氢热值$q_{\mathrm{氢}}=1.4× 10^{8}\ \mathrm{J/kg}$。求：
(1)燃烧5 kg液态氢燃料放出的热量。
(2)某氢能源汽车发动机效率为40%，这些热量转化的机械能。
(3)汽车匀速行驶时受到的阻力为1 000 N，这些能量使汽车匀速行驶的路程。
(1)燃烧5 kg液态氢燃料放出的热量。
(2)某氢能源汽车发动机效率为40%，这些热量转化的机械能。
(3)汽车匀速行驶时受到的阻力为1 000 N，这些能量使汽车匀速行驶的路程。
答案
解:(1)燃烧5 kg液态氢燃料放出的热量$Q_{\mathrm{放}}=mq_{\mathrm{氢}}=5\ \mathrm{kg} × 1.4× 10^8\ \mathrm{J/kg}=7× 10^8\ \mathrm{J}$。
(2)根据效率公式$\eta=\frac{W}{Q_{\mathrm{放}}}$得,这些热量转化的机械能$W=\eta Q_{\mathrm{放}}=40\% × 7× 10^8\ \mathrm{J}=2.8× 10^8\ \mathrm{J}$。
(3)汽车匀速行驶时受到的阻力为1 000 N,阻力$f$和牵引力$F$是一对平衡力,根据$W=Fs$得,汽车匀速行驶的路程$s=\frac{W}{F}=\frac{2.8× 10^8\ \mathrm{J}}{1\ 000\ \mathrm{N}}=2.8× 10^5\ \mathrm{m}$。
(2)根据效率公式$\eta=\frac{W}{Q_{\mathrm{放}}}$得,这些热量转化的机械能$W=\eta Q_{\mathrm{放}}=40\% × 7× 10^8\ \mathrm{J}=2.8× 10^8\ \mathrm{J}$。
(3)汽车匀速行驶时受到的阻力为1 000 N,阻力$f$和牵引力$F$是一对平衡力,根据$W=Fs$得,汽车匀速行驶的路程$s=\frac{W}{F}=\frac{2.8× 10^8\ \mathrm{J}}{1\ 000\ \mathrm{N}}=2.8× 10^5\ \mathrm{m}$。
解析
【分析】
本题是热学与力学结合的综合计算题，解题思路分三步：①求液态氢完全燃烧放出的热量，利用热值公式$Q_{\mathrm{放}}=mq_{\mathrm{氢}}$，代入已知的液态氢质量和热值计算；②根据热机效率公式$\eta=\frac{W}{Q_{\mathrm{放}}}$，计算热量转化的机械能$W$；③汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，再利用功的公式$W=Fs$变形为$s=\frac{W}{F}$，代入机械能和牵引力（等于阻力）求出行驶路程。
【解析】
解:(1)燃烧5 kg液态氢燃料放出的热量：
$Q_{\mathrm{放}}=mq_{\mathrm{氢}}=5\ \mathrm{kg} × 1.4× 10^8\ \mathrm{J/kg}=7× 10^8\ \mathrm{J}$。
(2)根据效率公式$\eta=\frac{W}{Q_{\mathrm{放}}}$，这些热量转化的机械能：
$W=\eta Q_{\mathrm{放}}=40\% × 7× 10^8\ \mathrm{J}=2.8× 10^8\ \mathrm{J}$。
(3)汽车匀速行驶时，阻力$f$和牵引力$F$是一对平衡力，故$F=f=1000\ \mathrm{N}$；
根据$W=Fs$，汽车匀速行驶的路程：
$s=\frac{W}{F}=\frac{2.8× 10^8\ \mathrm{J}}{1000\ \mathrm{N}}=2.8× 10^5\ \mathrm{m}$。
【答案】
(1)$7× 10^8\ \mathrm{J}$；(2)$2.8× 10^8\ \mathrm{J}$；(3)$2.8× 10^5\ \mathrm{m}$
【知识点】
热值计算、热机效率、功的计算
【点评】
本题为基础综合计算题，将热值、热机效率、功的知识点结合，解题步骤清晰，需牢记相关公式并结合二力平衡条件，适合巩固热学与力学的基础应用。
【难度系数】
0.3
本题是热学与力学结合的综合计算题，解题思路分三步：①求液态氢完全燃烧放出的热量，利用热值公式$Q_{\mathrm{放}}=mq_{\mathrm{氢}}$，代入已知的液态氢质量和热值计算；②根据热机效率公式$\eta=\frac{W}{Q_{\mathrm{放}}}$，计算热量转化的机械能$W$；③汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，再利用功的公式$W=Fs$变形为$s=\frac{W}{F}$，代入机械能和牵引力（等于阻力）求出行驶路程。
【解析】
解:(1)燃烧5 kg液态氢燃料放出的热量：
$Q_{\mathrm{放}}=mq_{\mathrm{氢}}=5\ \mathrm{kg} × 1.4× 10^8\ \mathrm{J/kg}=7× 10^8\ \mathrm{J}$。
(2)根据效率公式$\eta=\frac{W}{Q_{\mathrm{放}}}$，这些热量转化的机械能：
$W=\eta Q_{\mathrm{放}}=40\% × 7× 10^8\ \mathrm{J}=2.8× 10^8\ \mathrm{J}$。
(3)汽车匀速行驶时，阻力$f$和牵引力$F$是一对平衡力，故$F=f=1000\ \mathrm{N}$；
根据$W=Fs$，汽车匀速行驶的路程：
$s=\frac{W}{F}=\frac{2.8× 10^8\ \mathrm{J}}{1000\ \mathrm{N}}=2.8× 10^5\ \mathrm{m}$。
【答案】
(1)$7× 10^8\ \mathrm{J}$；(2)$2.8× 10^8\ \mathrm{J}$；(3)$2.8× 10^5\ \mathrm{m}$
【知识点】
热值计算、热机效率、功的计算
【点评】
本题为基础综合计算题，将热值、热机效率、功的知识点结合，解题步骤清晰，需牢记相关公式并结合二力平衡条件，适合巩固热学与力学的基础应用。
【难度系数】
0.3
