Question

节能是汽车性能的一个重要指标．但同一辆汽车行驶相同的路程时，所消耗的汽油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从凭祥去南宁，于是他决定借此机会对这一问题进行探究．他们去时走南友高速公路，回来时走322国道，得到了下表所示的数据．

	去南宁	回凭祥
平均速度（km/h）	108	60
里程（km）	180	180
耗油量（L）	16	20

（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什么？
（2）请你算出汽车在南友高速公路上行驶180km消耗的汽油质量是多少kg？（ρ_汽油=0.8kg/L）
（3）若汽车在南友高速公路上行驶时发动机的功率为60kW，那么汽车行驶180km．发动机做的功是多少J？

Answer 1

解：（1）去南宁时，汽车的平均速度是108km/h，油耗量是16L；回凭祥时，汽车的平均速度是60km/h，油耗量是20L．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×16L=12.8kg．
（3）汽车去南宁时所用的时间：t===h=×3600s=6000s，
汽车发动机的功率：P=60kW=6×10⁴W，
汽车发动机所做的功：W=Pt=6×10⁴W×6000s=3.6×10⁸J．

答：（1）小明的猜想是：同一辆汽车行驶相同的路程，速度越快（慢），油耗越少（多）．
（2）汽车在南友高速公路上行驶180km消耗的汽油质量是12.8kg．
（3）发动机做的功是3.6×10⁸J．
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）去南宁时走的是南友高速公路，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．
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．