Question

15．正在运行的武汉地铁大大地缓解了城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们收集到已运行的地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如表：

××型号 地铁机车	地铁电动机车 功率106W	平均速度 60km/h	牵引力5×106N	额定载客量 500人
××型号 公交汽车	燃油热值 4×107J/kg	平均速度 15km/h	牵引力500N	额定载客量 40人

（1）甲、乙两地铁站相距2.4km，地铁运行需要2.4分钟的时间．
（2）公交汽车每千米消耗燃油0.3kg，行驶2.4km路程所消耗的燃油若完全燃烧则放出2.88×10⁷J的热量．该公交汽车的效率是25%．

Answer 1

分析 （1）由表中数据找出地铁机车的速度，然后由速度公式的变形公式可以求出机车的运动时间；
（2）先求出行驶2.4km消耗的燃油，然后由燃烧值求出燃油释放的热量；
由表中数据找出公交车的牵引力，然后由功的计算公式求出牵引力的功，最后由效率公式求出公交车的效率．

解答 解：（1）由表中数据可知，
地铁机车的速度v_地铁=60km/h，
地铁的运行时间：
t=$\frac{s}{{v}_{地铁}}$=$\frac{2.4km}{60km/h}$=0.04h=0.04×60min=2.4min，
（2）公交车行驶2.4km消耗的燃油
m=0.3kg/km×2.4km=0.72kg，
燃油完全燃烧释放出的热量
Q=qm=4×10⁷J/kg×0.72kg=2.88×10⁷J，
由表中数据可知，公交车的牵引力F=3000N，
公交车做的功W_公交=Fs=3000N×2400m=7.2×10⁶J，
公交车的效率η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{7.2×1{0}^{6}J}{2.88×1{0}^{7}J}$×100%=25%．
故答案为：（1）2.4；（2）2.88×10⁷；25%．

点评 本题考查了求地铁的运行时间、消耗的电能，公交车的效率等问题，涉及的问题较多，熟练应用速度公式的变形公式、电功公式、功的计算公式、效率公式等即可正确解题．