Question

李老師的家離學校大約10km，為了便于上下班，他購買一部輕便摩托車來代步，使用的燃料為93#汽油，根據表中提供的數據，請回答：

輕便摩托車		93#汽油
燃料	汽油	密度	0.7×103kg/m3
郵箱容量	7L	熱值	4.5×107J/kg
功率	6kW	價格	7.5元/L

（1）如果李老師上班時騎車的平均速度為10m/s，為李老師計算一下，他騎車從家到學校至少多長時間？
（2）李老師騎車從家到學校摩托車牽引力所做的功為多少？
（3）若輕便摩托車汽油機的效率是30%，需要消耗汽油的質量為多少？
（4）小洪同學學過物理以后，給李老師建議：在上述條件不變的情況下，采用加快車速縮短時間的辦法，就一定可以省油費．請你根據自己掌握的知識，分析說明這種方法是否可行，并說明理由．

Answer 1

分析：（1）已知平均速度及距離，則由速度公式v=

s

t

可求得從家到學校的時間；
（2）由表格中數據可得出摩拖車的功率，則由做功公式W=Pt可求得牽引力所做的功；
（3）由表可知摩拖車所用93#汽油的熱值，則由熱值的計算可求得消耗汽油的體積；
（4）增大車速的同時，雖然時間減小，但是同時將會增大機車的功率，而增大功率就會導致汽油量的增大；可通過做功公式及速度公式得出功率與速度的關系；

解答：解：（1）他騎車從家到學校的時間t=

s

v

=

10000m

10m/s

=1000s；
答：他騎車從家到學校至少1000s；
（2）摩托車所做的功應為：W=pt=6000W×1000s=6×10⁶J；
答：李老師騎車從家到學校摩托車牽引力所做的功為6×10⁶J；
（3）所用的汽油放出的熱量應為：Q=W；
汽油的質量為：m=

Q

qη

=

6×106J

4.5×107J/kg×0.3

≈0.44kg；
答：需要消耗汽油的質量為0.44kg；
（4）不可行；
理由：單獨從t=

s

v

和W=pt來考慮，在功率P不變的情況下，提高車速可以減小發動機所做功，好象可以省油．但根據W=Fs和P=

w

t

可得，P=Fv，也就是說，在行駛阻力不變的情況下，提高車速v，必然導致發動機的功率P增大，發動機所做的功W增大，進而導致汽油量增大，所以單純靠提高車速并不一定能減小發動機所做的功、達到省油的目的．

點評：本題綜合考查了速度公式、熱值公式、功率公式及應用，要求學生能綜合分析題意，利用所學知識進行解答．