Question

17．如图所示是我省部分中小学投入使用的新型燃油燃气两用安全校车．
（1）若校车以15m/s的速度在一段平直路面上匀速行驶6000m，校车受到的牵引力是5000N，则校车发动机牵引力做的功是多大？功率是多少？
（2）若校车在该段路程使用的是天然气，天然气完全燃烧释放的能量的60%用于牵引力做功，已知天然气的热值为4.0×10⁷J/m³，天然气的价格为3元/m³，则该段路程的燃气费是多少元？
（3）从环保或使用成本等角度分析，燃油燃气两用车与普通燃油汽车相比，具有哪些优点？（写出一条即可）

Answer 1

分析 （1）根据W=Fs求出校车发动机牵引力做的功，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出功率；
（2）根据效率公式求出天然气完全燃烧释放的热量，再根据Q_放=Vq求出消耗天然气的体积，进一步求出该段路程的燃气费用；
（3）从节能环保的角度去分析即可．

解答 解：
（1）校车发动机牵引力做的功：
W=Fs=5000N×6×10³m=3×l0⁷J，
发动机的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=5000N×15m/s=7.5×l0⁴W；
（2）由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%得天然气完全燃烧释放的热量：
Q_放=$\frac{W}{η}$=$\frac{3×1{0}^{7}J}{60%}$=5×10⁷J，
由Q_放=Vq得完全燃烧天然气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{5×1{0}^{7}J}{4.0×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=1.25m³，
该段路程的燃气费为：
3元/m³×1.25m³=3.75元；
（3）天然气是清洁能源，燃油燃气两用车可减少汽车尾气排放或降低用车成本等．
答：（l）校车发动机牵引力做的功是3×l0⁷J，功率是7.5×l0⁴W；
（2）该段路程的燃气费用是3.75元；
（3）天然气是清洁能源，可减少汽车尾气排放或降低用车成本等．

点评 本题考查了做功公式、功率公式、效率公式、燃料放热公式的综合应用以及燃油燃气两用车的优点，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度．