某辆小轿车油箱内装有32kg汽油,司机小李驾车沿高速公路到某地旅游,路程为300km.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30%转化为机械能,汽油的热值为4.6×10
7J/kg.求:
(1)汽车到达目的地牵引力所做的功;
(2)通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油.
答案:
分析:(1)知道轿车处于匀速直线运动(平衡状态),汽车受牵引力和阻力为一对平衡力,据此求牵引力;又知道行驶路程,利用W=Fs求汽车到达目的地牵引力所做的功;
(2)利用Q放=mq求出32kg汽油完全燃烧放出的热量,又知道汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能,据此求转化成的机械能,和汽车到达目的地牵引力所做的功比较得出答案.
解答:解:(1)∵轿车匀速行驶,
∴轿车的牵引力:
F=f=920N,
轿车到达目的地牵引力所做的功:
W=Fs=920N×300×103m=2.76×108J;
(2)32kg汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=32kg×4.6×107J/kg=1.472×109J,
可以转化成机械能(牵引力做功):
W′=Qη=1.472×109J×30%=4.416×108J>2.76×108J.
所以汽车在行驶途中不需要加油.
答:(1)汽车到达目的地牵引力所做的功为2.76×108J;
(2)汽车在行驶途中不需要加油.