题目内容

张老师的家离学校有2km的距离，为了便于上下班，他购置了一部QM-125型的轻便摩托车来代步，使用的燃料为93#汽油．
1．如果张老师上班时骑车的平均速度为18km/h，试根据右边两个表格提供的有关信息，为张老师计算一下，他从家里骑车到学校需花多少油费？
2．由于目前汽油的价格在不断地上涨，为了节省油费，张老师骑车的平均速度应当适当地减慢或加快，请用所学过的知识加以分析．
（1）因为张老师的骑车速度为v=18km/h=5m/s
∵v=
s
t
，
∴张老师上学校所用的时间t=
s
t
=
2000m
5m/s
=400s，
摩托车所做的功应为W=Pt=6×103W×400s=2.4×106J，
∵所用的汽油放出的热量应为Q=
W
η
=
2.4×106J
24%
=107J，
∴所以上学校时须用的汽油的质量为：m=
Q
q
=
107J
4.5×107J/kg
=0.22kg，
∵ρ=
m
V
，
∴所用汽油的体积V=
m
ρ
=
0.22kg
0.7×103kg/m3
=0.31×10-3m3=0.31L，
所以，张老师上学校应花去油费4.90元/L×0.31L=1.52元；
（2）由上题的计算结果可知，要减少油费，必须减少摩托车所做的功，由W=Pt可知，在摩托车功率一定的情况下，必须减少摩托车的行驶时间，又v=
s
t
可知，在路程一定时，只有适当地提高车速才能减少车的行驶时间，所以张老师如要节省油费开支，必须适当地提高车速．
答：（1）张老师从家里骑车到学校需花1.52元油费．
（2）要减少油费，必须减少摩托车所做的功，由W=Pt可知，在摩托车功率一定的情况下，必须减少摩托车的行驶时间，又v=
s
t
可知，在路程一定时，只有适当地提高车速才能减少车的行驶时间，所以张老师如要节省油费开支，必须适当地提高车速．
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