Question

18．随着新学期的开始，“大鼻子“校车也再次上路．如图所示是某款校车，该车有关的技术参数如表所示，请完成下列问题．（汽油的密度为0.725×10³kg/m³，g取10N/kg）

能源种类	汽油	油箱容量	60L
空载质量	3840kg	座位数	28
最大速度	100km/h	最大功率	120kW

（1）该车所用的能源属于不可（选填“可”或“不可”）再生能源，请再举一例该类能源：天然气．
（2）该车静止在水平公路上时，轮子触地面积共0.16m²，则车空载时对地面的压强是多少？
（3）该车在最大功率下用12min匀速爬上3km长的斜坡，该过程发动机提供给校车的动力是多大？若该发动机的效率为75%，则该过程消耗的汽油约为多少L？（设汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）能够短时间内从自然界源源不断得到补充的是可再生能源，短时间内从自然界得不到补充的是不可再生能源；
（2）该车静止在水平公路上时，对地面的压力和自身的重力相等，根据p=$\frac{F}{S}$求出车空载时对地面的压强；
（3）根据W=Pt求出该车在最大功率下做的功，根据W=Fs求出发动机提供给校车的动力，利用η=$\frac{W}{Q}$×100%求出消耗汽油完全燃烧释放的热量，利用Q=mq求出消耗汽油的质量，再根据密度公式求出消耗汽油的体积．

解答 解：（1）该车所用的汽油属于不可再生能源，常见的还有天然气、煤等；
（2）该车静止在水平公路上、空载时对地面的压力：
F=G=mg=3840kg×10N/kg=38400N，
对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{38400N}{0.16{m}^{2}}$=2.4×10⁵Pa；
（3）该车在最大功率下12min发动机做的功：
W=Pt=120×10³W×12×60s=8.64×10⁷J，
由W=Fs可得，该过程发动机提供给校车的动力：
F′=$\frac{W}{s}$=$\frac{8.64×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{3}m}$=2.88×10⁴N，
由η=$\frac{W}{Q}$×100%可得，消耗汽油完全燃烧释放的热量：
Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{8.64×1{0}^{7}J}{75%}$=1.152×10⁸J，
由Q=mq可得，消耗汽油的质量：
m′=$\frac{Q}{q}$=$\frac{1.152×1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈2.5kg，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，消耗汽油的体积：
V=$\frac{m′}{ρ}$=$\frac{2.5kg}{0.725×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$≈0.00345m³=3.45L．
答：（1）不可；天然气等；
（2）车空载时对地面的压强是2.4×10⁵Pa；
（3）该过程发动机提供给校车的动力是2.88×10⁴N，该过程消耗的汽油约为3.45L．

点评 本题考查了能源的分类和压强、动力、汽油体积的计算，利用好公式及其变形式是关键，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等．