Question

一為外地游客從揚(yáng)州火車站乘出租車去瘦西湖景點(diǎn)游玩，勻速行駛的出租車的牽引力為4000N，如圖是他所乘車的車費(fèi)發(fā)票，請根據(jù)發(fā)票的信息計(jì)算這段時間內(nèi)出租車所做的功和功率．如果在這段時間內(nèi)，出租車消耗了1L汽油，試計(jì)算這輛車汽油機(jī)的效率大約是多少．（汽油的密度ρ_汽油=0.8×10³kg/m³，汽油的熱值q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）知道上車和下車時間，求出車行駛的時間，知道車行駛的路程和牽引力，根據(jù)W=Fs求出牽引力做的功．
（2）知道牽引力做的功和時間，根據(jù)P=

W

t

求出功率．
（3）已知汽油的密度和體積，根據(jù)公式m=ρV可求汽油的質(zhì)量；再利用公式Q=qm可求汽油完全燃燒釋放的熱量，最后根據(jù)公式η=

W

Q

求出計(jì)算這輛車汽油機(jī)的效率．

解答：解：（1）車行駛的時間：t=10：05-9：50=15min=900s，
車行駛的路程：s=6.75km=6750m，
牽引力做功：W=Fs=4000N×6750=2.7×10⁷J．
（2）發(fā)動機(jī)功率：P=

W

t

=

2.7×107J

900s

=3×10⁴W；
（3）汽油的質(zhì)量m=ρ_汽油V=0.8×10³kg/m³×1×10^-3m³=0.8kg；
汽油完全燃燒釋放的熱量Q=q_汽油m=4.6×10⁷J/kg×0.8kg=3.68×10⁷J；
這輛車汽油機(jī)的效率大約是η=

W

Q

=

2.7×107J

3.68×107J

×100%=73.4%．
答：這段時間內(nèi)出租車所做的功為2.7×10⁷J；
功率為3×10⁴W；
這輛車汽油機(jī)的效率大約是73.4%．

點(diǎn)評：本題考查功、功率、質(zhì)量、熱量、效率等的計(jì)算，關(guān)鍵是要學(xué)會從出租車的車票求出出租車行駛的時間、路程、做功、功率，體現(xiàn)了物理和生活的密切關(guān)系．