Question

18．隨著新學(xué)期的開始，“大鼻子“校車也再次上路．如圖所示是某款校車，該車有關(guān)的技術(shù)參數(shù)如表所示，請完成下列問題．（汽油的密度為0.725×10³kg/m³，g取10N/kg）

能源種類	汽油	油箱容量	60L
空載質(zhì)量	3840kg	座位數(shù)	28
最大速度	100km/h	最大功率	120kW

（1）該車所用的能源屬于不可（選填“可”或“不可”）再生能源，請再舉一例該類能源：天然氣．
（2）該車靜止在水平公路上時，輪子觸地面積共0.16m²，則車空載時對地面的壓強是多少？
（3）該車在最大功率下用12min勻速爬上3km長的斜坡，該過程發(fā)動機提供給校車的動力是多大？若該發(fā)動機的效率為75%，則該過程消耗的汽油約為多少L？（設(shè)汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）能夠短時間內(nèi)從自然界源源不斷得到補充的是可再生能源，短時間內(nèi)從自然界得不到補充的是不可再生能源；
（2）該車靜止在水平公路上時，對地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出車空載時對地面的壓強；
（3）根據(jù)W=Pt求出該車在最大功率下做的功，根據(jù)W=Fs求出發(fā)動機提供給校車的動力，利用η=$\frac{W}{Q}$×100%求出消耗汽油完全燃燒釋放的熱量，利用Q=mq求出消耗汽油的質(zhì)量，再根據(jù)密度公式求出消耗汽油的體積．

解答 解：（1）該車所用的汽油屬于不可再生能源，常見的還有天然氣、煤等；
（2）該車靜止在水平公路上、空載時對地面的壓力：
F=G=mg=3840kg×10N/kg=38400N，
對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{38400N}{0.16{m}^{2}}$=2.4×10⁵Pa；
（3）該車在最大功率下12min發(fā)動機做的功：
W=Pt=120×10³W×12×60s=8.64×10⁷J，
由W=Fs可得，該過程發(fā)動機提供給校車的動力：
F′=$\frac{W}{s}$=$\frac{8.64×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{3}m}$=2.88×10⁴N，
由η=$\frac{W}{Q}$×100%可得，消耗汽油完全燃燒釋放的熱量：
Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{8.64×1{0}^{7}J}{75%}$=1.152×10⁸J，
由Q=mq可得，消耗汽油的質(zhì)量：
m′=$\frac{Q}{q}$=$\frac{1.152×1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈2.5kg，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，消耗汽油的體積：
V=$\frac{m′}{ρ}$=$\frac{2.5kg}{0.725×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$≈0.00345m³=3.45L．
答：（1）不可；天然氣等；
（2）車空載時對地面的壓強是2.4×10⁵Pa；
（3）該過程發(fā)動機提供給校車的動力是2.88×10⁴N，該過程消耗的汽油約為3.45L．

點評 本題考查了能源的分類和壓強、動力、汽油體積的計算，利用好公式及其變形式是關(guān)鍵，要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等．