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10 [2025广州一模]如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是 (
A.罐内气体对纸杯做了功
B.罐内气体的内能增加
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的排气冲程相同
A
)A.罐内气体对纸杯做了功
B.罐内气体的内能增加
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的排气冲程相同
答案
10. A
解析
【分析】
首先明确实验过程：点燃打火枪后，罐内酒精燃烧使气体受热膨胀，气体推动纸杯向前运动。解题时需逐一分析选项，判断气体是否做功、内能变化，以及能量转化与内燃机冲程的对应关系。
【解析】
选项A：罐内气体膨胀时，对纸杯施加了力，且纸杯在力的方向上移动了距离，因此罐内气体对纸杯做了功，A正确。
选项B：罐内气体对外做功，根据内能改变规律，物体对外做功时内能减小，故罐内气体内能减少，B错误。
选项C：该过程能量转化为内能→机械能；内燃机压缩冲程是机械能→内能，二者能量转化不同，C错误。
选项D：内燃机排气冲程仅排出废气，无能量转化，与该过程不符，D错误。
【答案】
A
【知识点】
内能的改变、热机冲程
【点评】
本题结合实验情景考查内能变化和内燃机冲程的能量转化，需明确气体对外做功时内能减小，以及各冲程的能量特点，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
首先明确实验过程：点燃打火枪后，罐内酒精燃烧使气体受热膨胀，气体推动纸杯向前运动。解题时需逐一分析选项，判断气体是否做功、内能变化，以及能量转化与内燃机冲程的对应关系。
【解析】
选项A：罐内气体膨胀时，对纸杯施加了力，且纸杯在力的方向上移动了距离，因此罐内气体对纸杯做了功，A正确。
选项B：罐内气体对外做功，根据内能改变规律，物体对外做功时内能减小，故罐内气体内能减少，B错误。
选项C：该过程能量转化为内能→机械能；内燃机压缩冲程是机械能→内能，二者能量转化不同，C错误。
选项D：内燃机排气冲程仅排出废气，无能量转化，与该过程不符，D错误。
【答案】
A
【知识点】
内能的改变、热机冲程
【点评】
本题结合实验情景考查内能变化和内燃机冲程的能量转化，需明确气体对外做功时内能减小，以及各冲程的能量特点，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
11 新趋势 学科融合 如图是甲、乙两汽油机某次工作的相关参数图,从图中可知 (
A.甲汽油机的有用机械能比乙的少
B.乙汽油机对外做功的功率更高
C.在消耗质量相同的同种燃料时,乙输出的有用机械能比甲的少
D.甲汽油机废气带走的能量比乙的多
D
)A.甲汽油机的有用机械能比乙的少
B.乙汽油机对外做功的功率更高
C.在消耗质量相同的同种燃料时,乙输出的有用机械能比甲的少
D.甲汽油机废气带走的能量比乙的多
答案
11. D
解析
【分析】
要解决本题，需先根据甲、乙两图的能量占比和已知能量，计算出两者的总能量及各部分能量，再逐一分析选项。首先，对甲汽油机，根据机械自身消耗能量的占比和数值算出总能量；对乙汽油机，根据废气带走能量的占比和数值算出总能量，再分别计算有用机械能、废气带走能量等，对比选项判断对错。
【解析】
1. 计算甲汽油机的总能量及各部分能量：
甲中，机械自身消耗能量的占比为 $1 - 50\% - 30\% = 20\%$，已知机械自身消耗能量为600J，因此甲的总能量 $E_{甲总} = \frac{600J}{20\%} = 3000J$。
甲的有用机械能：$30\% × 3000J = 900J$；甲的废气带走能量：$50\% × 3000J = 1500J$。
2. 计算乙汽油机的总能量及各部分能量：
乙中，废气带走能量占比为40%，对应能量500J，因此乙的总能量 $E_{乙总} = \frac{500J}{40\%} = 1250J$。
乙的有用机械能：$1250J - 500J - (20\% × 1250J) = 500J$；乙的废气带走能量为500J。
3. 分析选项：
A选项：甲有用机械能900J，乙为500J，甲更多，A错误；
B选项：功率是做功快慢，题目未给出做功时间，无法比较功率，B错误；
C选项：消耗相同燃料时总能量相等，甲有用机械能占比30%，乙占比40%，乙输出的有用机械能更多，C错误；
D选项：甲废气带走能量1500J，乙为500J，甲更多，D正确。
【答案】
D
【知识点】
热机能量计算、热机效率
【点评】
本题结合饼图考查热机能量的分析计算，需先通过占比和已知量算出总能量，再对比各部分能量，注意区分功率、燃料消耗等概念，是基础的学科融合题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先根据甲、乙两图的能量占比和已知能量，计算出两者的总能量及各部分能量，再逐一分析选项。首先，对甲汽油机，根据机械自身消耗能量的占比和数值算出总能量；对乙汽油机，根据废气带走能量的占比和数值算出总能量，再分别计算有用机械能、废气带走能量等，对比选项判断对错。
【解析】
1. 计算甲汽油机的总能量及各部分能量：
甲中，机械自身消耗能量的占比为 $1 - 50\% - 30\% = 20\%$，已知机械自身消耗能量为600J，因此甲的总能量 $E_{甲总} = \frac{600J}{20\%} = 3000J$。
甲的有用机械能：$30\% × 3000J = 900J$；甲的废气带走能量：$50\% × 3000J = 1500J$。
2. 计算乙汽油机的总能量及各部分能量：
乙中，废气带走能量占比为40%，对应能量500J，因此乙的总能量 $E_{乙总} = \frac{500J}{40\%} = 1250J$。
乙的有用机械能：$1250J - 500J - (20\% × 1250J) = 500J$；乙的废气带走能量为500J。
3. 分析选项：
A选项：甲有用机械能900J，乙为500J，甲更多，A错误；
B选项：功率是做功快慢，题目未给出做功时间，无法比较功率，B错误；
C选项：消耗相同燃料时总能量相等，甲有用机械能占比30%，乙占比40%，乙输出的有用机械能更多，C错误；
D选项：甲废气带走能量1500J，乙为500J，甲更多，D正确。
【答案】
D
【知识点】
热机能量计算、热机效率
【点评】
本题结合饼图考查热机能量的分析计算，需先通过占比和已知量算出总能量，再对比各部分能量，注意区分功率、燃料消耗等概念，是基础的学科融合题。
【难度系数】
0.5
12 [2025汕头段考]有甲、乙两辆汽车，使用相同品质的汽油，在水平高速公路上匀速行驶时动力相同。甲车行驶50 km消耗的汽油为4 L，乙车行驶100 km消耗的汽油为7.3 L。则这两台汽车的效率η的大小关系为（
A.$\eta_甲=\eta_乙$
B.$\eta_甲＞\eta_乙$
C.$\eta_甲＜\eta_乙$
D.条件不足，无法判断
C
）A.$\eta_甲=\eta_乙$
B.$\eta_甲＞\eta_乙$
C.$\eta_甲＜\eta_乙$
D.条件不足，无法判断
答案
12. C
解析
【分析】
要比较两台汽车的效率，需明确热机效率的定义：热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。对于匀速行驶的汽车，有用功等于动力（牵引力）乘以行驶距离，燃料放出的热量等于汽油体积乘以汽油热值（汽油品质相同则热值相同）。由于动力和汽油热值相同，效率与“行驶距离/消耗汽油体积”成正比，只需计算甲、乙的该比值即可比较效率大小。
【解析】
1. 计算有用功：汽车匀速行驶时，牵引力等于动力，因此有用功 $ W_{有用} = F · s $（$ F $ 为动力，$ s $ 为行驶距离）。
2. 计算燃料放热：汽油完全燃烧放出的热量 $ Q_{放} = V · q $（$ V $ 为汽油体积，$ q $ 为汽油热值，相同品质汽油的 $ q $ 相同）。
3. 推导效率公式：热机效率 $ \eta = \frac{W_{有用}}{Q_{放}} = \frac{F · s}{V · q} $。
4. 比较效率大小：已知 $ F $、$ q $ 相同，因此 $ \eta $ 与 $ \frac{s}{V} $ 成正比。
甲的 $ \frac{s_甲}{V_甲} = \frac{50\ \mathrm{km}}{4\ \mathrm{L}} = 12.5\ \mathrm{km/L} $；
乙的 $ \frac{s_乙}{V_乙} = \frac{100\ \mathrm{km}}{7.3\ \mathrm{L}} \approx 13.7\ \mathrm{km/L} $；
因为 $ 12.5 ＜ 13.7 $，所以 $ \eta_甲 ＜ \eta_乙 $。
【答案】
C
【知识点】
热机效率、功的计算、热量计算
【点评】
本题考查热机效率的理解与应用，核心是掌握效率公式并结合控制变量法分析，难度适中，需明确有用功和总能量的来源。
【难度系数】
0.5
要比较两台汽车的效率，需明确热机效率的定义：热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。对于匀速行驶的汽车，有用功等于动力（牵引力）乘以行驶距离，燃料放出的热量等于汽油体积乘以汽油热值（汽油品质相同则热值相同）。由于动力和汽油热值相同，效率与“行驶距离/消耗汽油体积”成正比，只需计算甲、乙的该比值即可比较效率大小。
【解析】
1. 计算有用功：汽车匀速行驶时，牵引力等于动力，因此有用功 $ W_{有用} = F · s $（$ F $ 为动力，$ s $ 为行驶距离）。
2. 计算燃料放热：汽油完全燃烧放出的热量 $ Q_{放} = V · q $（$ V $ 为汽油体积，$ q $ 为汽油热值，相同品质汽油的 $ q $ 相同）。
3. 推导效率公式：热机效率 $ \eta = \frac{W_{有用}}{Q_{放}} = \frac{F · s}{V · q} $。
4. 比较效率大小：已知 $ F $、$ q $ 相同，因此 $ \eta $ 与 $ \frac{s}{V} $ 成正比。
甲的 $ \frac{s_甲}{V_甲} = \frac{50\ \mathrm{km}}{4\ \mathrm{L}} = 12.5\ \mathrm{km/L} $；
乙的 $ \frac{s_乙}{V_乙} = \frac{100\ \mathrm{km}}{7.3\ \mathrm{L}} \approx 13.7\ \mathrm{km/L} $；
因为 $ 12.5 ＜ 13.7 $，所以 $ \eta_甲 ＜ \eta_乙 $。
【答案】
C
【知识点】
热机效率、功的计算、热量计算
【点评】
本题考查热机效率的理解与应用，核心是掌握效率公式并结合控制变量法分析，难度适中，需明确有用功和总能量的来源。
【难度系数】
0.5
13 怠速指汽车不前进时发动机的转速。小轿车发动机的怠速在700～900 r/min比较合理，某品牌小轿车发动机的怠速为840 r/min，则该发动机怠速时1 s内对外做功
7
次；该汽油机燃烧10 kg汽油时，对外做的有用功为$1.4×10^8$ J，该汽油机的效率为28%
。（$q_{汽油}=5×10^7 J/kg$）答案
13. 7 28%
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步思考：第一步计算发动机怠速时1s内对外做功次数，需掌握四冲程汽油机的工作特点：四冲程汽油机每完成一个工作循环，飞轮转动2圈，对外做功1次，因此先将转速从每分钟转数换算为每秒转数，再根据飞轮转数与做功次数的关系计算；第二步计算汽油机效率，需明确热机效率的定义：效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，先算出汽油完全燃烧释放的总热量，再代入效率公式计算。
【解析】
1. 计算1s内对外做功次数：
已知发动机怠速转速为840r/min，换算为每秒转数：$ n = \frac{840\ \mathrm{r}}{60\ \mathrm{s}} = 14\ \mathrm{r/s} $。
四冲程汽油机每飞轮转2圈对外做功1次，因此1s内对外做功次数为：$ \frac{14}{2} = 7 $次。
2. 计算汽油机效率：
汽油完全燃烧放出的总热量：$ Q_{\mathrm{放}} = m q_{\mathrm{汽油}} = 10\ \mathrm{kg} × 5 × 10^7\ \mathrm{J/kg} = 5 × 10^8\ \mathrm{J} $。
汽油机效率公式为$ \eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{Q_{\mathrm{放}}} × 100\% $，代入数据得：
$ \eta = \frac{1.4 × 10^8\ \mathrm{J}}{5 × 10^8\ \mathrm{J}} × 100\% = 28\% $。
【答案】
7；28%
【知识点】
汽油机的工作原理、热机效率
【点评】
本题考查四冲程汽油机的做功规律和热机效率的计算，属于初中物理热学部分的基础题型，需牢记飞轮转数与做功次数的关系及热机效率的计算公式，难度不大，是学生应掌握的基础知识点。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需分两步思考：第一步计算发动机怠速时1s内对外做功次数，需掌握四冲程汽油机的工作特点：四冲程汽油机每完成一个工作循环，飞轮转动2圈，对外做功1次，因此先将转速从每分钟转数换算为每秒转数，再根据飞轮转数与做功次数的关系计算；第二步计算汽油机效率，需明确热机效率的定义：效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，先算出汽油完全燃烧释放的总热量，再代入效率公式计算。
【解析】
1. 计算1s内对外做功次数：
已知发动机怠速转速为840r/min，换算为每秒转数：$ n = \frac{840\ \mathrm{r}}{60\ \mathrm{s}} = 14\ \mathrm{r/s} $。
四冲程汽油机每飞轮转2圈对外做功1次，因此1s内对外做功次数为：$ \frac{14}{2} = 7 $次。
2. 计算汽油机效率：
汽油完全燃烧放出的总热量：$ Q_{\mathrm{放}} = m q_{\mathrm{汽油}} = 10\ \mathrm{kg} × 5 × 10^7\ \mathrm{J/kg} = 5 × 10^8\ \mathrm{J} $。
汽油机效率公式为$ \eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{Q_{\mathrm{放}}} × 100\% $，代入数据得：
$ \eta = \frac{1.4 × 10^8\ \mathrm{J}}{5 × 10^8\ \mathrm{J}} × 100\% = 28\% $。
【答案】
7；28%
【知识点】
汽油机的工作原理、热机效率
【点评】
本题考查四冲程汽油机的做功规律和热机效率的计算，属于初中物理热学部分的基础题型，需牢记飞轮转数与做功次数的关系及热机效率的计算公式，难度不大，是学生应掌握的基础知识点。
【难度系数】
0.7
14 一台柴油机的热机效率为25%，表示的意思是柴油机运行中，对外做的
用这台柴油机工作时，完全燃烧2 kg的柴油可做的有用功为
有用功
占燃料完全燃烧所释放
的能量的百分比为25%。用这台柴油机工作时，完全燃烧2 kg的柴油可做的有用功为
$2.15×10^7$
J。（柴油的热值为$4.3×10^7$ J/kg）答案
14. 有用功 完全燃烧所释放 $2.15×10^7$
解析
【分析】
首先明确热机效率的物理意义：热机效率是指热机对外做的有用功与燃料完全燃烧释放的总能量的比值；再结合热值公式计算燃料完全燃烧放出的热量，最后利用效率公式求出有用功，解题时需牢记效率的定义及相关公式的应用。
【解析】
1. 热机效率的含义：柴油机的热机效率为25%，表示对外做的有用功占燃料完全燃烧所释放的能量的百分比为25%，因此前两空依次为有用功、完全燃烧所释放。
2. 计算有用功：
先计算2kg柴油完全燃烧放出的热量：$Q_{放}=mq=2\ \mathrm{kg}×4.3×10^7\ \mathrm{J/kg}=8.6×10^7\ \mathrm{J}$；
再根据效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{Q_{放}}$，可得有用功：$W_{有}=\eta Q_{放}=25\%×8.6×10^7\ \mathrm{J}=2.15×10^7\ \mathrm{J}$。
【答案】
有用功 完全燃烧所释放 $2.15×10^7$
【知识点】
热机效率、热值计算
【点评】
本题考查热机效率的概念及相关计算，属于热学基础题，需准确理解热机效率的物理意义，熟练运用热值公式和效率公式，步骤清晰即可解答，是热机部分的常考题型。
【难度系数】
0.3
首先明确热机效率的物理意义：热机效率是指热机对外做的有用功与燃料完全燃烧释放的总能量的比值；再结合热值公式计算燃料完全燃烧放出的热量，最后利用效率公式求出有用功，解题时需牢记效率的定义及相关公式的应用。
【解析】
1. 热机效率的含义：柴油机的热机效率为25%，表示对外做的有用功占燃料完全燃烧所释放的能量的百分比为25%，因此前两空依次为有用功、完全燃烧所释放。
2. 计算有用功：
先计算2kg柴油完全燃烧放出的热量：$Q_{放}=mq=2\ \mathrm{kg}×4.3×10^7\ \mathrm{J/kg}=8.6×10^7\ \mathrm{J}$；
再根据效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{Q_{放}}$，可得有用功：$W_{有}=\eta Q_{放}=25\%×8.6×10^7\ \mathrm{J}=2.15×10^7\ \mathrm{J}$。
【答案】
有用功 完全燃烧所释放 $2.15×10^7$
【知识点】
热机效率、热值计算
【点评】
本题考查热机效率的概念及相关计算，属于热学基础题，需准确理解热机效率的物理意义，熟练运用热值公式和效率公式，步骤清晰即可解答，是热机部分的常考题型。
【难度系数】
0.3
15 [2025东莞期末]一辆汽车为某高速公路做通车测试。汽车以120 km/h的速度匀速通过60 km的水平路段，消耗汽油3 kg，发动机的效率是30％。求：(汽油的热值$q=4.6×10^7$ J/kg)
(1) 汽油完全燃烧释放的热量。
(2) 汽车牵引力做功的功率。
(3) 汽车受到的阻力大小。
(1) 汽油完全燃烧释放的热量。
(2) 汽车牵引力做功的功率。
(3) 汽车受到的阻力大小。
答案
15. (1) 汽油完全燃烧释放的热量$Q=mq=3\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.38×10^8\ \mathrm{J}$ (2) 由$\eta=\frac{W}{Q}×100\%$可得,牵引力所做的功$W=\eta Q=30\%×1.38×10^8\ \mathrm{J}=4.14×10^7\ \mathrm{J}$;由$v=\frac{s}{t}$可得,汽车通过这段路程所需的时间$t=\frac{s}{v}=\frac{60\ \mathrm{km}}{120\ \mathrm{km/h}}=0.5\ \mathrm{h}$;汽车牵引力做功的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{4.14×10^7\ \mathrm{J}}{0.5×3\ 600\ \mathrm{s}}=2.3×10^4\ \mathrm{W}$ (3) 根据$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv$可知,汽车发动机牵引力大小$F=\frac{P}{v}=\frac{2.3×10^4\ \mathrm{W}}{120×\frac{1}{3.6}\ \mathrm{m/s}}=690\ \mathrm{N}$,汽车匀速直线行驶,处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,所以阻力$f=F=690\ \mathrm{N}$
解析
【分析】
本题分三个小问逐步求解：
1. 第(1)问求汽油完全燃烧释放的热量，直接利用热值公式$Q=mq$，代入已知的汽油质量和热值即可计算；
2. 第(2)问求牵引力做功的功率，需先通过发动机效率公式$\eta=\frac{W}{Q}×100\%$算出牵引力做的功$W$，再由速度公式$v=\frac{s}{t}$算出汽车通过路段的时间$t$，最后用功率公式$P=\frac{W}{t}$计算功率，注意时间单位要统一为秒；
3. 第(3)问求汽车受到的阻力，先利用功率的变形公式$P=Fv$算出牵引力$F$，再根据汽车匀速行驶时牵引力与阻力是平衡力、大小相等，得到阻力$f=F$，注意速度单位要转换为$\mathrm{m/s}$。
【解析】
(1) 汽油完全燃烧释放的热量：
$Q=mq=3\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.38×10^8\ \mathrm{J}$；
(2) 由$\eta=\frac{W}{Q}×100\%$得，牵引力做的功：
$W=\eta Q=30\%×1.38×10^8\ \mathrm{J}=4.14×10^7\ \mathrm{J}$；
汽车通过60 km路段的时间：
$t=\frac{s}{v}=\frac{60\ \mathrm{km}}{120\ \mathrm{km/h}}=0.5\ \mathrm{h}=0.5×3600\ \mathrm{s}=1800\ \mathrm{s}$；
牵引力做功的功率：
$P=\frac{W}{t}=\frac{4.14×10^7\ \mathrm{J}}{1800\ \mathrm{s}}=2.3×10^4\ \mathrm{W}$；
(3) 速度单位转换：$v=120\ \mathrm{km/h}=120×\frac{1}{3.6}\ \mathrm{m/s}=\frac{100}{3}\ \mathrm{m/s}$；
由$P=Fv$得，牵引力：
$F=\frac{P}{v}=\frac{2.3×10^4\ \mathrm{W}}{\frac{100}{3}\ \mathrm{m/s}}=690\ \mathrm{N}$；
汽车匀速行驶，阻力与牵引力是平衡力，故阻力$f=F=690\ \mathrm{N}$；
【答案】
(1) $1.38×10^8\ \mathrm{J}$；(2) $2.3×10^4\ \mathrm{W}$；(3) $690\ \mathrm{N}$
【知识点】
热值计算、功率计算、二力平衡
【点评】
本题是热学与力学的综合应用题，考查热值、功、功率及二力平衡的公式应用，解题需注意单位统一换算，公式间的联系是关键，难度适中，适合期末巩固练习。
【难度系数】
0.6
本题分三个小问逐步求解：
1. 第(1)问求汽油完全燃烧释放的热量，直接利用热值公式$Q=mq$，代入已知的汽油质量和热值即可计算；
2. 第(2)问求牵引力做功的功率，需先通过发动机效率公式$\eta=\frac{W}{Q}×100\%$算出牵引力做的功$W$，再由速度公式$v=\frac{s}{t}$算出汽车通过路段的时间$t$，最后用功率公式$P=\frac{W}{t}$计算功率，注意时间单位要统一为秒；
3. 第(3)问求汽车受到的阻力，先利用功率的变形公式$P=Fv$算出牵引力$F$，再根据汽车匀速行驶时牵引力与阻力是平衡力、大小相等，得到阻力$f=F$，注意速度单位要转换为$\mathrm{m/s}$。
【解析】
(1) 汽油完全燃烧释放的热量：
$Q=mq=3\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.38×10^8\ \mathrm{J}$；
(2) 由$\eta=\frac{W}{Q}×100\%$得，牵引力做的功：
$W=\eta Q=30\%×1.38×10^8\ \mathrm{J}=4.14×10^7\ \mathrm{J}$；
汽车通过60 km路段的时间：
$t=\frac{s}{v}=\frac{60\ \mathrm{km}}{120\ \mathrm{km/h}}=0.5\ \mathrm{h}=0.5×3600\ \mathrm{s}=1800\ \mathrm{s}$；
牵引力做功的功率：
$P=\frac{W}{t}=\frac{4.14×10^7\ \mathrm{J}}{1800\ \mathrm{s}}=2.3×10^4\ \mathrm{W}$；
(3) 速度单位转换：$v=120\ \mathrm{km/h}=120×\frac{1}{3.6}\ \mathrm{m/s}=\frac{100}{3}\ \mathrm{m/s}$；
由$P=Fv$得，牵引力：
$F=\frac{P}{v}=\frac{2.3×10^4\ \mathrm{W}}{\frac{100}{3}\ \mathrm{m/s}}=690\ \mathrm{N}$；
汽车匀速行驶，阻力与牵引力是平衡力，故阻力$f=F=690\ \mathrm{N}$；
【答案】
(1) $1.38×10^8\ \mathrm{J}$；(2) $2.3×10^4\ \mathrm{W}$；(3) $690\ \mathrm{N}$
【知识点】
热值计算、功率计算、二力平衡
【点评】
本题是热学与力学的综合应用题，考查热值、功、功率及二力平衡的公式应用，解题需注意单位统一换算，公式间的联系是关键，难度适中，适合期末巩固练习。
【难度系数】
0.6
