Question

15．正在運(yùn)行的武漢地鐵大大地緩解了城市公交運(yùn)輸壓力，某學(xué)校綜合實(shí)踐活動(dòng)小組的同學(xué)們收集到已運(yùn)行的地鐵機(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)如表：

××型號(hào) 地鐵機(jī)車(chē)	地鐵電動(dòng)機(jī)車(chē) 功率106W	平均速度 60km/h	牽引力5×106N	額定載客量 500人
××型號(hào) 公交汽車(chē)	燃油熱值 4×107J/kg	平均速度 15km/h	牽引力500N	額定載客量 40人

（1）甲、乙兩地鐵站相距2.4km，地鐵運(yùn)行需要2.4分鐘的時(shí)間．
（2）公交汽車(chē)每千米消耗燃油0.3kg，行駛2.4km路程所消耗的燃油若完全燃燒則放出2.88×10⁷J的熱量．該公交汽車(chē)的效率是25%．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)找出地鐵機(jī)車(chē)的速度，然后由速度公式的變形公式可以求出機(jī)車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
（2）先求出行駛2.4km消耗的燃油，然后由燃燒值求出燃油釋放的熱量；
由表中數(shù)據(jù)找出公交車(chē)的牽引力，然后由功的計(jì)算公式求出牽引力的功，最后由效率公式求出公交車(chē)的效率．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，
地鐵機(jī)車(chē)的速度v_地鐵=60km/h，
地鐵的運(yùn)行時(shí)間：
t=$\frac{s}{{v}_{地鐵}}$=$\frac{2.4km}{60km/h}$=0.04h=0.04×60min=2.4min，
（2）公交車(chē)行駛2.4km消耗的燃油
m=0.3kg/km×2.4km=0.72kg，
燃油完全燃燒釋放出的熱量
Q=qm=4×10⁷J/kg×0.72kg=2.88×10⁷J，
由表中數(shù)據(jù)可知，公交車(chē)的牽引力F=3000N，
公交車(chē)做的功W_公交=Fs=3000N×2400m=7.2×10⁶J，
公交車(chē)的效率η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{7.2×1{0}^{6}J}{2.88×1{0}^{7}J}$×100%=25%．
故答案為：（1）2.4；（2）2.88×10⁷；25%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求地鐵的運(yùn)行時(shí)間、消耗的電能，公交車(chē)的效率等問(wèn)題，涉及的問(wèn)題較多，熟練應(yīng)用速度公式的變形公式、電功公式、功的計(jì)算公式、效率公式等即可正確解題．