Question

6．节能是汽车性能的一个重要指标．但同一辆汽车每百公里的消耗与行驶速度的快慢是否有关呢？星期天，小明乘坐叔叔的汽车去宁波，于是他决定借此机会对这一问题进行探究．他们去时走高速公路，回来时走省道，得到了如表所示的数据．

	去宁波	回三门
平均速度（km/h）	90	60
里程（km）	108	116
耗油量（L）	8.5	11.5

（1）分析数据后，小明觉得这与他事先的猜想相吻合．你认为小明的猜测应该是同一辆汽车行驶相同的路程，速度越快（慢），油耗越少（多）．
（2）请你算出汽车在高速公路上行驶108km消耗的汽油质量．（ρ_汽油=0.8kg/L）
（3）若汽车在高速公路上行驶时发动机的功率为100kW，以平均速度30米/秒汽车水平行驶12km，发动机对地面做的功为多少．

Answer 1

分析 （1）由表格中油耗量和平均速度之间的关系即可得出小明的猜想；
（2）根据密度公式的变形式m=ρV可直接算出消耗的汽油质量；
（3）已知平均速度和路程，则可算出汽车行驶的时间，然后由公式W=Pt即可算出发动机做的功．

解答 解：（1）去宁波时，汽车的平均速度是90km/h，108km的油耗量是8.5L；
回三门时，汽车的平均速度是60km/h，116km的油耗量是11.5L．由此可知，同一辆汽车行驶相同的路程，速度越快（慢），油耗越少（多）．
（2）根据密度公式得：m=ρV=0.8kg/L×8.5L=6.8kg．
（3）由v=$\frac{s}{t}$得，汽车行驶所用的时间：t=$\frac{s}{v}$=$\frac{12×1{0}^{3}m}{30m/s}$=400s，
汽车发动机的功率：P=100kW=1×10⁵W，
汽车所做的功：W=Pt=1×10⁵W×400s=4×10⁷J．
答：（1）同一辆汽车行驶相同的路程，速度越快（慢），油耗越少（多）．
（2）汽车在高速公路上行驶108km消耗的汽油质量是6.8kg．
（3）发动机做的功是4×10⁷J．

点评 本题考查了学生分析数据的能力，考查了学生应用密度公式、速度公式、功率公式进行计算求解实际问题的能力，将物理知识和社会生活联系起来，是一道好题．