Question

為緩解城市公交運(yùn)輸壓力，我校綜合實(shí)踐活動(dòng)小組針對(duì)我市淮海路交通擁擠現(xiàn)象，設(shè)計(jì)電力機(jī)車(chē)專(zhuān)用道．同學(xué)們收集到電力機(jī)車(chē)和公交汽車(chē)在某段運(yùn)行區(qū)間內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

××型號(hào)電力機(jī)車(chē)	電力機(jī)車(chē) 功率106W	平均速度 60km/h	牽引力 5×103N	額定載客量80人
××型號(hào)公交汽車(chē)	燃油熱值 4×107 J/kg	平均速度 15km/h	牽引力 3000N	額定載客量40人

（1）甲、乙兩車(chē)站相距2.1km，電力機(jī)車(chē)運(yùn)行需要多長(zhǎng)時(shí)間？消耗多少電能？
（2）公交汽車(chē)每千米消耗燃油0.4kg，行駛2.1km路程所消耗的燃油完全燃燒放出多少熱量？公交汽車(chē)的效率是多少？
（3）根據(jù)題中獲得的信息，從物理學(xué)角度談一談電力機(jī)車(chē)作為交通工具的優(yōu)點(diǎn)．（寫(xiě)出一條即可）

Answer 1

【答案】分析：（1）由表中數(shù)據(jù)可知電力機(jī)車(chē)的速度與電功率，由速度的變形公式可以求出機(jī)車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，
由電功率的變形公式可以求出機(jī)車(chē)消耗的電能；
（2）先出公交車(chē)消耗的燃油完全燃燒釋放的熱量，求出公交車(chē)的由于功，再求出公交車(chē)的效率；
（3）從節(jié)能環(huán)保等角度分析電動(dòng)機(jī)車(chē)的優(yōu)點(diǎn)．
解答：解：（1）∵v=，∴電動(dòng)機(jī)車(chē)的運(yùn)行時(shí)間t===0.035h；
∵P=，∴電動(dòng)機(jī)車(chē)消耗的電能W=Pt=10³kW×0.035h=35kW?h；
（2）燃油釋放的熱量Q=mq=0.4kg/km×2.1km×4×10⁷ J/kg=3.36×10⁷J，
公交車(chē)做的功W=Fs=3000N×2100m=6.3×10⁶J，
公交車(chē)的效率η=×100%=×100%=18.75%；
（3）由表中電動(dòng)機(jī)車(chē)與公交車(chē)的參數(shù)及以上計(jì)算可知，電動(dòng)機(jī)車(chē)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
①速度快（或節(jié)省運(yùn)行時(shí)間）；②機(jī)械效率高；③乘客人均消耗能量較少（節(jié)能）；④無(wú)廢氣污染（或環(huán)保）．   
答：（1）電力機(jī)車(chē)運(yùn)行需要0.035h；消耗35kW?h的電能．
（2）燃油完全燃燒放出的熱量是3.36×10⁷J，公交汽車(chē)的效率是18.75%．
（3）①速度快（或節(jié)省運(yùn)行時(shí)間）；②機(jī)械效率高；③乘客人均消耗能量較少（或節(jié)能）；④無(wú)廢氣污染．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了求運(yùn)動(dòng)時(shí)間、消耗的電能、燃油放出的熱量、公交車(chē)的效率、電動(dòng)機(jī)車(chē)的優(yōu)點(diǎn)等問(wèn)題，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，是一道學(xué)科綜合題，熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題．