Question

【題目】為響應(yīng)節(jié)能減排，低碳出行，如圖是王輝家購(gòu)置的新型能源轎車(chē)．假期全家駕車(chē)從商丘到洛陽(yáng)游玩，愛(ài)思考的王輝不僅收集了如下所示的相關(guān)數(shù)據(jù)，還記錄了轎車(chē)在公路上行駛?cè)�程所用的時(shí)間為5h（按勻速行駛計(jì)算），天然氣熱值為4×107J/m3 ． 求：

轎車(chē)質(zhì)量（kg）	1200
每個(gè)車(chē)輪與地面接觸面積（m2）	0.05
商丘到洛陽(yáng)距離（km）	332
行車(chē)15km耗天然氣（m3）	1
勻速行駛時(shí)牽引力（N）	2000

（1）轎車(chē)（空載）停放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少？（g取10N/kg）
（2）轎車(chē)行駛過(guò)程中牽引力做功的功率約是多少？
（3）該轎車(chē)?yán)碚撋系男�率約是多少？
（4）請(qǐng)你指出該款轎車(chē)的優(yōu)缺點(diǎn)（各列舉一條）．

Answer 1

【答案】解：（1）轎車(chē)對(duì)水平地面的壓力：F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104 N；
轎車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：p==6×104 pa；
（2）轎車(chē)牽引力做的功：W=Fs=2000N×332×103m=6.64×108 J；
牽引力做功的功率：P==3.7×104 W；
（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，行車(chē)15km耗天然氣1m3 ，
則從商丘到洛陽(yáng)消耗天然氣的體積V=m3 ，
天然氣放出的熱量Q放=Vq=m3×4×107J/m3≈8.9×108 J，
轎車(chē)的效率η=≈74.6%．
（4）通過(guò)前面的計(jì)算可知，該汽車(chē)的能源利用率高；該汽車(chē)使用天然氣，燃燒天然氣也會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染（合理即可）．
答：（1）轎車(chē)（空載）停放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為6×104pa；
（2）轎車(chē)行駛過(guò)程中牽引力做功的功率約是3.7×104W；
（3）該轎車(chē)?yán)碚撋系男�率約是74.6%；
（4）優(yōu)點(diǎn)：能源利用率高；缺點(diǎn)：會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染．
【解析】（1）轎車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)p=求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知牽引力和路程，利用W=Fs求出牽引力做的功，然后利用P=求出牽引力做功的功率；
（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)求出從商丘到洛陽(yáng)消耗天然氣的體積V，利用Q放=Vq計(jì)算天然氣放出的熱量，再根據(jù)η=求出轎車(chē)?yán)碚撋系男�率�?/span>
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和熱機(jī)的概念和效率的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；熱機(jī)：將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，統(tǒng)稱(chēng)為熱機(jī)．熱機(jī)的效率：用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機(jī)的效率．熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)才能正確解答此題．