Question

【題目】為響應節能減排，低碳出行，如圖是王輝家購置的新型能源轎車．假期全家駕車從商丘到洛陽游玩，愛思考的王輝不僅收集了如下所示的相關數據，還記錄了轎車在公路上行駛全程所用的時間為5h（按勻速行駛計算），天然氣熱值為4×107J/m3 ． 求：

轎車質量（kg）	1200
每個車輪與地面接觸面積（m2）	0.05
商丘到洛陽距離（km）	332
行車15km耗天然氣（m3）	1
勻速行駛時牽引力（N）	2000

（1）轎車（空載）停放在水平地面上時對地面的壓強為多少？（g取10N/kg）
（2）轎車行駛過程中牽引力做功的功率約是多少？
（3）該轎車理論上的效率約是多少？
（4）請你指出該款轎車的優缺點（各列舉一條）．

Answer 1

【答案】解：（1）轎車對水平地面的壓力：F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104 N；
轎車對水平地面的壓強：p==6×104 pa；
（2）轎車牽引力做的功：W=Fs=2000N×332×103m=6.64×108 J；
牽引力做功的功率：P==3.7×104 W；
（3）根據表格數據可知，行車15km耗天然氣1m3 ，
則從商丘到洛陽消耗天然氣的體積V=m3 ，
天然氣放出的熱量Q放=Vq=m3×4×107J/m3≈8.9×108 J，
轎車的效率η=≈74.6%．
（4）通過前面的計算可知，該汽車的能源利用率高；該汽車使用天然氣，燃燒天然氣也會帶來環境污染（合理即可）．
答：（1）轎車（空載）停放在水平地面上時對地面的壓強為6×104pa；
（2）轎車行駛過程中牽引力做功的功率約是3.7×104W；
（3）該轎車理論上的效率約是74.6%；
（4）優點：能源利用率高；缺點：會帶來環境污染．
【解析】（1）轎車靜止時對水平地面的壓力和自身的重力相等，根據G=mg求出其大小，再根據p=求出對地面的壓強；
（2）根據表格數據可知牽引力和路程，利用W=Fs求出牽引力做的功，然后利用P=求出牽引力做功的功率；
（3）根據表格數據求出從商丘到洛陽消耗天然氣的體積V，利用Q放=Vq計算天然氣放出的熱量，再根據η=求出轎車理論上的效率；
【考點精析】本題主要考查了壓強的大小及其計算和熱機的概念和效率的相關知識點，需要掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；熱機：將內能轉化成機械能的機器，統稱為熱機．熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率．熱機的效率是熱機性能的一個重要指標才能正確解答此題．