李老师的家离学校大约10km,为了便于上下班,他购买了一部轻便摩托车来代步,使用的燃料为93#汽油.根据表提供的数据,请回答:(1)如果李老师上班时骑车的平均速度为36km/h,试

◎ 题目

李老师的家离学校大约10km,为了便于上下班,他购买了一部轻便摩托车来代步,使用的燃料为93#汽油.根据表提供的数据,请回答:
(1)如果李老师上班时骑车的平均速度为36km/h,试根据表中所提供的有关信息,为李老师计算一下,他骑车从家到学校至少需花多少油费?
轻便摩托车 93#汽油
燃料 汽油 密度 0.7×103kg/m3
油箱容量 7L 热值 4.5×107J/kg
功率 6kW 价格 4.90元/L
(2)小洪同学学过物理以后,给李老师建议:在上述条件不变的情况下,采用加快车速缩短时间的办法,就一定可以省油费.请你根据自己掌握的知识,分析说明这种方法是否可行.

◎ 答案

(1)因为李老师的骑车速度为v=36km/h=10m/s
∵v=
s
t

∴李老师上学校所用的时间t=
s
v
=
10000m
10m/s
=1000s,
摩托车所做的功应为W=Pt=6×103W×1000s=6×106J,
∵所用的汽油放出的热量应为Q=W=6×106J,Q=mq,
∴所以上学校时须用的汽油的质量为:m=
Q
q
=
6×106J
4.5×107J/kg
≈0.133kg,
∵ρ=
m
V

∴所用汽油的体积V=
m
ρ
=
0.133kg
0.7×103kg/m3
=0.19×10-3m3=0.19L,
所以,李老师上学校应花去油费4.90元/L×0.19L=0.93元;
(2)单独从t=
s
v
和W=pt来考虑,在功率P不变的情况下,提高车速可以减小发动机所做功,好象可以省油.但根据W=Fs和P=
W
t
可得,P=Fv,也就是说,在行驶阻力不变的情况下,提高车速v,必然导致发动机的功率P增大,发动机所做的功W增大,进而导致汽油量增大,所以单纯靠提高车速并不一定能减小发动机所做的功、达到省油的目的.故该种方法不可行.
答:(1)他骑车从家到学校至少需花0.93元的油费.
(2)不可行,如上所述.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“李老师的家离学校大约10km,为了便于上下班,他购买了一部轻便摩托车来代步,使用的燃料为93#汽油.根据表提供的数据,请回答:(1)如果李老师上班时骑车的平均速度为36km/h,试…”主要考查了你对  【热量的计算】,【密度公式的应用】,【速度公式及其应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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