Question

城市輕軌可以緩解城市公交運(yùn)輸壓力，無錫現(xiàn)在已經(jīng)在營(yíng)造城市輕軌，我們?yōu)榱苏{(diào)研城市輕軌的可行性與優(yōu)點(diǎn)，某學(xué)校綜合實(shí)踐活動(dòng)小組的同學(xué)們收集到輕軌機(jī)車和公交汽車在某段運(yùn)行區(qū)間內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

××型號(hào) 輕軌機(jī)車	輕軌電力機(jī)車 功率106W	平均速度60km/h	牽引力5×104 N	額定載客量500人
××型號(hào) 公交汽車	燃油熱值 4×107 J/kg	平均速度15km/h	牽引力3000N	額定載客量40人

（1）甲、乙兩地鐵站相距1.8km，輕軌運(yùn)行需要多長(zhǎng)時(shí)間？消耗多少電能？
（2）公交汽車每千米消耗燃油0.3kg，行駛1.8km路程所消耗的燃油完全燃燒放出多少熱量？公交汽車的效率是多少？
（3）根據(jù)題中獲得的信息，從物理學(xué)角度談一談?shì)p軌作為交通工具的優(yōu)點(diǎn)．（寫出一條即可）

Answer 1

（1）地鐵運(yùn)行時(shí)間：
 t=

s

v

=

1.8km

60km/h

=0.03h，
消耗的電能：
W=Pt=10⁶×10-³kW×0.03h=30kW?h；
（2）公交汽車行駛1.8km，消耗燃油：
m=0.3kg/km×1.8km=0.54kg，
燃油燃燒放熱：
Q=mq=0.54kg×4×10⁷J/kg=2.16×10⁷J；
汽車效率：
η=

Fs

Q

×100%=

3000N×1.8×103m

2.16×107J

×100%=25%．
（3）地鐵作為交通工具的優(yōu)點(diǎn)：①因車速度快，節(jié)省乘車時(shí)間；②無廢氣污染（環(huán)保）．
答：（1）地鐵運(yùn)行需要0.03h，消耗30kW?h電能．
（2）行駛1.8km路程所消耗的燃油完全燃燒放出2.16×107^J熱量，公交汽車的效率是25%．
（3）地鐵作為交通工具的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省乘車時(shí)間，無廢氣污染（環(huán)保）．