Question

（2013?宛城區(qū)模擬）如圖所示是我市部分中小學(xué)投入使用的新型燃油燃?xì)鈨捎冒踩�校車．（g取10N/kg）
（l）若該校車和學(xué)生總質(zhì)量為8000kg，車輪與地面的接觸總面積為0.20m²，求校車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)；
（2）若校車以15m/s的速度在一段平直路面上勻速行駛6000m，校車受到的牽引力是5000N，求校車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功是多大？功率是多少？
（3）若該段路程使用的是天然氣，天然氣完全燃燒釋放能量的60%用于牽引力做功．已知天然氣的熱值為4.0×10⁷J/m³，天然氣的價(jià)格為3元/m³，則該段路程的燃?xì)赓M(fèi)用是多少元？
（4）從環(huán)保或使用成本等角度分析，燃油燃?xì)鈨捎密嚺c普通燃油汽車相比，具有哪些優(yōu)點(diǎn)？（寫出一條即可）

Answer 1

分析：（1）校車對(duì)水平面上的壓力等于校車和學(xué)生總重力，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)壓強(qiáng)公式求出對(duì)水平路面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)W=Fs求出校車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功，利用P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出功率；
（3）根據(jù)效率公式求出天然氣完全燃燒釋放的熱量，再根據(jù)Q_放=Vq求出消耗天然氣的體積，進(jìn)一步求出該段路程的燃?xì)赓M(fèi)用；
（4）從節(jié)能環(huán)保的角度去分析即可．

解答：解：（1）車對(duì)地面的壓力：
F=mg=8000kg×l0N/kg=8×10⁴N
車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

8×104N

0.20m2

=4×10⁵Pa；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：
W=Fs=5000N×6×10³m=3×l0⁷J，
發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：
P=

W

t

=

Fs

t

=Fv=5000N×15m/s=7.5×l0⁴W；
（3）∵η=

W

Q放

×100%，
∴天然氣完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=

W

η

=

3×107J

60%

=5×10⁷J，
∵Q_放=Vq，
∴燃燒天然氣的體積：
V=

Q放

q

=

5×107J

4×107J/m3

=1.25m³，
天然氣費(fèi)用為：
3元/m³×1.25m³=3.75元；
（4）天然氣是清潔能源，可減少汽車尾氣排放或降低用車成本等．
答：（l）校車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)4×10⁵Pa；
（2）校車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功是3×l0⁷J，功率是7.5×l0⁴W；
（3）該段路程的燃?xì)赓M(fèi)用是3.75元；
（4）天然氣是清潔能源，可減少汽車尾氣排放或降低用車成本等．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了重力公式、壓強(qiáng)公式、做功公式、功率公式、效率公式、燃料放熱公式的綜合應(yīng)用以及燃油燃?xì)鈨捎密嚨膬?yōu)點(diǎn)，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)，有一定的難度．