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 |
(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)角度談一談輕軌作為交通工具的優(yōu)點(diǎn).(寫出一條即可)
試題答案
解:(1)地鐵運(yùn)行時(shí)間:
t===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=×100%=×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2.16×107J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).
試題解析
(1)知道地鐵的運(yùn)行速度和路程,利用速度公式求運(yùn)行時(shí)間;又知道地鐵電力機(jī)車的功率,利用W=Pt求消耗的電能;
(2)求出公交汽車行駛1.8km消耗燃油,計(jì)算燃油燃燒放出的熱量(總能量),知道牽引力和移動(dòng)的距離,計(jì)算出牽引力做功(有用能量),再利用效率公式求汽車效率;
(3)從節(jié)能、環(huán)保、省時(shí)等方面分析.
點(diǎn)評(píng):本體綜合考查了速度計(jì)算、消耗電能的計(jì)算、燃料燃燒放熱、效率計(jì)算,涉及到了環(huán)保知識(shí),屬于難題
物理解題技巧分享:滑動(dòng)摩擦力:壓力粗糙成正比,滑動(dòng)大于滾動(dòng)的,勻速直線或靜止,根據(jù)平衡力來求。