Question

【题目】为响应节能减排，低碳出行，如图是王辉家购置的新型能源轿车．假期全家驾车从商丘到洛阳游玩，爱思考的王辉不仅收集了如下所示的相关数据，还记录了轿车在公路上行驶全程所用的时间为5h（按匀速行驶计算），天然气热值为4×107J/m3 ． 求：

轿车质量（kg）	1200
每个车轮与地面接触面积（m2）	0.05
商丘到洛阳距离（km）	332
行车15km耗天然气（m3）	1
匀速行驶时牵引力（N）	2000

（1）轿车（空载）停放在水平地面上时对地面的压强为多少？（g取10N/kg）
（2）轿车行驶过程中牵引力做功的功率约是多少？
（3）该轿车理论上的效率约是多少？
（4）请你指出该款轿车的优缺点（各列举一条）．

Answer 1

【答案】解：（1）轿车对水平地面的压力：F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104 N；
轿车对水平地面的压强：p==6×104 pa；
（2）轿车牵引力做的功：W=Fs=2000N×332×103m=6.64×108 J；
牵引力做功的功率：P==3.7×104 W；
（3）根据表格数据可知，行车15km耗天然气1m3 ，
则从商丘到洛阳消耗天然气的体积V=m3 ，
天然气放出的热量Q放=Vq=m3×4×107J/m3≈8.9×108 J，
轿车的效率η=≈74.6%．
（4）通过前面的计算可知，该汽车的能源利用率高；该汽车使用天然气，燃烧天然气也会带来环境污染（合理即可）．
答：（1）轿车（空载）停放在水平地面上时对地面的压强为6×104pa；
（2）轿车行驶过程中牵引力做功的功率约是3.7×104W；
（3）该轿车理论上的效率约是74.6%；
（4）优点：能源利用率高；缺点：会带来环境污染．
【解析】（1）轿车静止时对水平地面的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，再根据p=求出对地面的压强；
（2）根据表格数据可知牵引力和路程，利用W=Fs求出牵引力做的功，然后利用P=求出牵引力做功的功率；
（3）根据表格数据求出从商丘到洛阳消耗天然气的体积V，利用Q放=Vq计算天然气放出的热量，再根据η=求出轿车理论上的效率；
【考点精析】本题主要考查了压强的大小及其计算和热机的概念和效率的相关知识点，需要掌握压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）；热机：将内能转化成机械能的机器，统称为热机．热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率．热机的效率是热机性能的一个重要指标才能正确解答此题．