Question

（2011?平房區(qū)一模）近幾年，我市開始推廣使用乙醇汽油．乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的能源．小剛家新買了一臺小轎車有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

限載

5人

自重

1.5t

車輪與地面的總接觸面積

0.08m2

（1）若車隊地面的壓強為2.24×10⁵Pa，則車上乘客的總重力是多少？（g=10N/kg）
（2）若轎車以60kW的恒定功率啟動做直線運動，運動過程中受到的阻力不變，運動的速度v與時間t的關(guān)系如圖所示，則勻速行駛后受到的阻力是多少？若轎車勻速行駛10min，消耗乙醇汽油2.0kg．在行駛時間內(nèi)該汽車的效率是多少？（乙醇汽油熱值約為4.6×10⁷J/kg）
（3）請你說出兩條使用乙醇汽油做汽車的燃料的優(yōu)點．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)壓強公式求出車對地面的壓力，再根據(jù)水平面上物體的壓力和自身的重力相等求出車上乘客的總重力；
（2）由圖象可知，轎車勻速行駛時的速度，根據(jù)P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出轎車受到的牽引力，再根據(jù)二力平衡條件求出受到的阻力；根據(jù)W=Pt求出轎車勻速行駛10min做的功，再根據(jù)Q=mq求出乙醇汽油釋放的熱量，利用η=

W

Q

×100%求出在行駛時間內(nèi)該汽車的效率；
（3）根據(jù)乙醇燃燒產(chǎn)物的性質(zhì)去分析解答．

解答：解：（1）根據(jù)p=

F

S

可得，車對地面的壓力：
F=pS=2.24×10⁵Pa×0.08m²=1.792×10⁴N，
∵水平面上物體的壓力和自身的重力相等，
∴車上乘客的總重力：
G_人=G-G_車=F-m_車g=1.792×10⁴N-1.5×10³kg×10N/kg=2.92×10³N；
（2）由圖象可知，轎車勻速行駛時的速度v=30m/s，
根據(jù)P=

W

t

=

Fs

t

=Fv可得，轎車受到的牽引力：
F=

P

v

=

60×103W

30m/s

=2000N，
∵轎車勻速行駛時，處于平衡狀態(tài)，
∴勻速行駛后受到的阻力f=F=2000N，
轎車勻速行駛10min做的功：
W=Pt=60×10³W×10×60s=3.6×10⁷J，
消耗乙醇汽油釋放的熱量：
Q=mq=2kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁷J，
在行駛時間內(nèi)該汽車的效率：
η=

W

Q

×100%=

3.6×107J

9.2×107J

×100%≈39.1%；
（3）①能減少有害氣體的排放量；
②酒精是再生能源，可節(jié)約不可再生能源，等等．
答：（1）車上乘客的總重力是2.92×10³N；
（2）勻速行駛后受到的阻力是2000N，在行駛時間內(nèi)該汽車的效率約為39.1%；
（3）①能減少有害氣體的排放量；
②酒精是再生能源，可節(jié)約不可再生能源，等等．

點評：本題通過生活中一個具體實例，考查了多方面的物理知識，要求學生對所學的知識熟練掌握并能學以致用，關(guān)鍵是由圖象得出轎車勻速行駛時速度．