Question

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

Answer 1

分析：（1）由速度公式的變形公式求出運動時間，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．
（2）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）因為張老師的騎車速度為v=18km/h=5m/s
∵v=

s

t

，
∴張老師上學校所用的時間t=

s

t

=

2000m

5m/s

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

W

η

=

2.4×106J

24%

=10⁷J，
∴所以上學校時須用的汽油的質量為：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，張老師上學校應花去油費4.90元/L×0.31L=1.52元；
（2）由上題的計算結果可知，要減少油費，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間，又v=

s

t

可知，在路程一定時，只有適當?shù)靥岣哕囁俨拍軠p少車的行駛時間，所以張老師如要節(jié)省油費開支，必須適當?shù)靥岣哕囁伲?br />答：（1）張老師從家里騎車到學校需花1.52元油費．
（2）要減少油費，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間，又v=

s

t

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

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．