Question

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

轎車質(zhì)量（kg）	1200
每個車輪與地面接觸面積（m2）	0.05
商丘到洛陽距離（km）	332
行車15km耗天然氣（m3）	1
勻速行駛時牽引力（N）	2000

（1）轎車（空載）停放在水平地面上時對地面的壓強為多少？（g取10N/kg）
（2）轎車行駛過程中牽引力做功的功率約是多少？
（3）該轎車理論上的效率約是多少？
（4）請你指出該款轎車的優(yōu)缺點（各列舉一條）．

Answer 1

【答案】解：（1）轎車對水平地面的壓力：F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104 N；
轎車對水平地面的壓強：p==6×104 pa；
（2）轎車牽引力做的功：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15km耗天然氣1m3 ，
則從商丘到洛陽消耗天然氣的體積V=m3 ，
天然氣放出的熱量Q放=Vq=m3×4×107J/m3≈8.9×108 J，
轎車的效率η=≈74.6%．
（4）通過前面的計算可知，該汽車的能源利用率高；該汽車使用天然氣，燃燒天然氣也會帶來環(huán)境污染（合理即可）．
答：（1）轎車（空載）停放在水平地面上時對地面的壓強為6×104pa；
（2）轎車行駛過程中牽引力做功的功率約是3.7×104W；
（3）該轎車理論上的效率約是74.6%；
（4）優(yōu)點：能源利用率高；缺點：會帶來環(huán)境污染．
【解析】（1）轎車靜止時對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=求出對地面的壓強；
（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)求出從商丘到洛陽消耗天然氣的體積V，利用Q放=Vq計算天然氣放出的熱量，再根據(jù)η=求出轎車理論上的效率；
【考點精析】本題主要考查了壓強的大小及其計算和熱機的概念和效率的相關(guān)知識點，需要掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，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水平面的壓強大約為20Pa）；熱機：將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的機器，統(tǒng)稱為熱機．熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率．熱機的效率是熱機性能的一個重要指標才能正確解答此題．