Question

李偉家離他爸爸的工作單位約10km，他爸爸每天騎功率為4.5kW的摩托車上下班，騎車的平均速度為36km/h．已知摩托車所用汽油的密度為0.7×10³kg/m³，熱值為4.5×10⁷J/kg．若不計能量損失，求：
（1）李偉爸爸每天騎車上班的時間；
（2）上班過程中摩托車所做的功；
（3）上班過程中摩托車消耗的汽油．

Answer 1

解：（1）由v=得：t=，
李偉爸爸每天騎車上班的時間：t===h=×3600s=1000s；
（2）由P=得：W=Pt，
上班過程中摩托車所做的功：W=Pt=4.5×10³W×1000s=4.5×10⁶J；
（3）因為不計能量損失，所以Q=W=4.5×10⁶J，
由q=得：m=，
上班過程中摩托車消耗的汽油：m===0.1kg．
答：（1）李偉爸爸每天騎車上班的時間是1000s．
（2）上班過程中摩托車所做的功是4.5×10⁶J．
（3）班過程中摩托車消耗的汽油是0.1kg．
分析：（1）已知路程和騎車的速度，則可根據速度公式v=的變形式t=算出李偉爸爸每天騎車上班的時間；
（2）題中已知他爸爸騎車的功率，而在第（1）問中我們已經算出了他爸爸騎車的時間，所以要求摩托車所做的功，可根據功率公式P=的變形式W=Pt算出；
（3）由于不計能量損失，所以汽油燃燒產生的能量全部轉化為機械能，則Q=W．知道汽油的熱值和汽油燃燒產生的能量，則我們可根據熱值計算公式q=的變形式m=算出摩托車消耗的汽油．
點評：本題考查了學生應用物理公式解答物理應用問題的能力，根據題中的已知條件選擇正確的公式是解答本題的關鍵．