Question

張老師的家離學(xué)校有2km的距離，為了便于上下班，他購(gòu)置了一部QM-125型的輕便摩托車來(lái)代步，使用的燃料為93#汽油．
1．如果張老師上班時(shí)騎車的平均速度為18km/h，試根據(jù)右邊兩個(gè)表格提供的有關(guān)信息，為張老師計(jì)算一下，他從家里騎車到學(xué)校需花多少油費(fèi)？
2．由于目前汽油的價(jià)格在不斷地上漲，為了節(jié)省油費(fèi)，張老師騎車的平均速度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)販p慢或加快，請(qǐng)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)加以分析．

Answer 1

分析：（1）由速度公式的變形公式求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間，然后由W=Pt求出摩托車做的功；由燃燒值公式的變形公式求出需要的汽油量，最后求出需要的油費(fèi)．
（2）增大車速的同時(shí)，雖然時(shí)間減小，但是同時(shí)將會(huì)增大機(jī)車的功率，而增大功率就會(huì)導(dǎo)致汽油量的增大；可通過(guò)做功公式及速度公式得出功率與速度的關(guān)系．

解答：解：（1）因?yàn)閺埨蠋煹尿T車速度為v=18km/h=5m/s
∵v=

s

t

，
∴張老師上學(xué)校所用的時(shí)間t=

s

t

=

2000m

5m/s

=400s，
摩托車所做的功應(yīng)為W=Pt=6×10³W×400s=2.4×10⁶J，
∵所用的汽油放出的熱量應(yīng)為Q=

W

η

=

2.4×106J

24%

=10⁷J，
∴所以上學(xué)校時(shí)須用的汽油的質(zhì)量為：m=

Q

q

=

107J

4.5×107J/kg

=0.22kg，
∵ρ=

m

V

，
∴所用汽油的體積V=

m

ρ

=

0.22kg

0.7×103kg/m3

=0.31×10^-3m³=0.31L，
所以，張老師上學(xué)校應(yīng)花去油費(fèi)4.90元/L×0.31L=1.52元；
（2）由上題的計(jì)算結(jié)果可知，要減少油費(fèi)，必須減少摩托車所做的功，由W=Pt可知，在摩托車功率一定的情況下，必須減少摩托車的行駛時(shí)間，又v=

s

t

可知，在路程一定時(shí)，只有適當(dāng)?shù)靥岣哕囁俨拍軠p少車的行駛時(shí)間，所以張老師如要節(jié)省油費(fèi)開(kāi)支，必須適當(dāng)?shù)靥岣哕囁伲?br />答：（1）張老師從家里騎車到學(xué)校需花1.52元油費(fèi)．
（2）要減少油費(fèi)，必須減少摩托車所做的功，由W=Pt可知，在摩托車功率一定的情況下，必須減少摩托車的行駛時(shí)間，又v=

s

t

可知，在路程一定時(shí)，只有適當(dāng)?shù)靥岣哕囁俨拍軠p少車的行駛時(shí)間，所以張老師如要節(jié)省油費(fèi)開(kāi)支，必須適當(dāng)?shù)靥岣哕囁伲?/div>

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了速度公式、熱值公式、功率公式及應(yīng)用，要求學(xué)生能綜合分析題意，利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解答．