Question

14．節(jié)能是汽車性能的一個(gè)重要指標(biāo)，但同一輛汽車每百公里的耗油量與行駛速度的快慢是否有關(guān)呢？五一節(jié)期間，小明乘坐爸爸的汽車由�？谌ト齺営瓮妫�于是它決定借此機(jī)會(huì)對(duì)這一問題進(jìn)行探究．他們?nèi)�時(shí)走東線高速公路，回時(shí)走233國(guó)道，得到了下表所示的數(shù)據(jù)．
（1）分析數(shù)據(jù)后，小明覺得這與他事先點(diǎn)的猜想吻合．你認(rèn)為小明的猜想應(yīng)該是：同一輛汽車，每百公里耗油量與行駛速度有關(guān)．
（2）汽車在高速公路上以90km/h的速度勻速行駛180km，消耗汽油12kg，已知該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為23kW，求：①汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做了多少功．②汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．
（3）海南出租車多為油氣兩用型，出租車尾箱裝有65L的氣罐，每次加天然氣12m³，就能勻速跑上160km．若使用天然氣時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)效率為30%，汽車以90km/h勻速行駛時(shí)受到多大的阻力？（q_汽油=4.6×10⁷J/kg，q_天然氣=3.6×10⁷J/m³）

目的地 項(xiàng)目	去三亞	回�？�
平均速度（km/h）	90	50
里程（km）	297	323
耗油量（L）	26	32

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)可得出，每百公里行駛速度越大，耗油量越少．
（2）行駛的路程已知，速度已知，根據(jù)公式t=$\frac{s}{v}$可求時(shí)間．先根據(jù)公式W=Pt算出發(fā)動(dòng)機(jī)功，再根據(jù)公式Q=qm求出汽油放出的熱量，然后計(jì)算汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．
（3）先根據(jù)Q=ηqV求出汽車?yán)�用的能量，再根�?jù)W=Fs和汽車勻速行駛時(shí)阻力等于動(dòng)力即可求出阻力．

解答 解：
（1）由數(shù)據(jù)可得出：同一輛汽車，每百公里耗油量與行駛速度有關(guān)．
（2）①由v=$\frac{s}{t}$得汽車行駛時(shí)間t=$\frac{s}{v}$=$\frac{180km}{90km/h}$=2h．
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功W=Pt=23×10³W×2×3600S=1.656×10⁸J，
汽油燃燒放出的熱量Q=qm=4.6×10⁷J/kg×12kg=5.52×10⁸J；
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{1.656×1{0}^{8}J}{5.52×1{0}^{8}J}$×100%=30%；
（3）汽車?yán)�用的能量�?br />Q′=ηqv′=30%×3.6×10⁷J/m³×12m³=1.296×10⁸J，
因?yàn)閃=Fs=Q′=1.296×10⁸J，汽車勻速行駛，
所以f=F=$\frac{W}{s}$=$\frac{1.296×1{0}^{8}J}{1.6×1{0}^{5}m}$=810N．
故答案為：（1）同一輛汽車，每百公里耗油量與行駛速度有關(guān)；
（2）①汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為1.296×10⁸J；
②汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%；
（3）汽車勻速行駛時(shí)受到多大的阻力為810N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度、功、熱量和機(jī)械效率的相關(guān)計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的應(yīng)用，重點(diǎn)是根據(jù)所給信息得出結(jié)論．