Question

節(jié)能是汽車性能的一個(gè)重要指標(biāo)，但同一輛汽車每百公里的耗油量與行駛速度的快慢是否相關(guān)呢？五一節(jié)期間，小明乘坐爸爸的汽車由達(dá)州去成都，于是他決定借此機(jī)會(huì)對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行探究．他們?nèi)�時(shí)走高速公路，回來(lái)時(shí)走318國(guó)道，得到了下表所示的數(shù)據(jù)．

目的地 項(xiàng)目	去成都	回達(dá)州
平均速度（km/h）	90	50
里程（km）	415	380
耗油量（L）	31	38

（1）分析數(shù)據(jù)后，小明覺(jué)得這與他事先的猜想吻合．你認(rèn)為小明的猜想應(yīng)該是：

同一汽車，運(yùn)動(dòng)速度越快，耗油越少

．
（2）若汽車在高速公路上勻速行駛180km，求：
①汽車行駛的時(shí)間為多少？
②若該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW，則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為多少？
③若汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%，則汽車受到的阻力為多少？

Answer 1

分析：（1）求出汽車在不同速度下1km耗油量進(jìn)行比較．
（2）①知道路程和速度求出時(shí)間．
②知道功率和時(shí)間求出發(fā)動(dòng)機(jī)做功多少．
③知道發(fā)動(dòng)機(jī)效率和發(fā)動(dòng)機(jī)做的總功，求出有用功，求出牽引力，根據(jù)二力平衡條件求出阻力．

解答：解：（1）汽車90km/h時(shí)1km的耗油量：

30L

415km

≈0.07L/km，
汽車50km/h時(shí)1km的耗油量：

38L

380km

=0.1L/km，
因?yàn)?.07L/km＜0.1L/km，所以汽車在90km/h比50km/h時(shí)省油，所以小明的猜想是：同一汽車，運(yùn)動(dòng)速度越快，耗油越少．
故答案為：同一汽車，運(yùn)動(dòng)速度越快，耗油越少．
（2）去成都時(shí)走高速，汽車速度是90km/h．
①t=

s

v

=

180km

90km/h

=2h=7200s．
②P=60kW=60000W，
W_總=Pt=60000W×7200s=4.32×10⁸J．
③因?yàn)棣?

W有

W總

，所以，W_有=ηW_總=30%×4.32×10⁸J=1.296×10⁸J，
s=180km=180000m，
牽引力：F=

W有

s

=

1.296×108J

180000m

=720N，
汽車進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，汽車受到的阻力f=F=720N．
答：①汽車行駛的時(shí)間7200s．
②若該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kw，則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為1.29×10⁸J．
③若汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%，則汽車受到的阻力720N．

點(diǎn)評(píng)：（1）本題通過(guò)給出的數(shù)據(jù)分析速度和耗油量的關(guān)系，體現(xiàn)了物理和生活的密切關(guān)系．
（2）本題是通過(guò)汽車這個(gè)常用交通工具，考查了速度、做功、功率、機(jī)械效率、二力平衡等知識(shí)點(diǎn)，綜合性很強(qiáng)，有一定的難度．