题文

2010年上海世博会使用了一种纯电动节能环保车．这种车使用电池作动力源，走起来比燃油车的响声小得多，同时也不会排放气体．下表是一款纯电动汽车与同型号内燃机汽车对比的测试数据（测试过程认为做匀速直线运动）．（汽油的热值4.6×107J/kg）． 车型 能源 测试距离 牵引力 速度 百公里总耗能 效率 纯电动汽车 电能 100km 600N 72km/h 7.2×107J 83.3% 内燃机汽车 汽油 100km 600N 3×108J （1）请计算汽车牵引力做的功及其功率； （2）内燃机汽车每百公里消耗的汽油质量及其效率； （3）根据题目信息，说出这种纯电动汽车节能与环保主要体现在哪些方面（至少各回答一个）？

题型：问答题  难度：中档

答案

根据表中信息可知，汽车受到的牵引力为600N，行驶的距离为100km=105m，行驶的速度为72km/h=20m/s，内燃机汽车每百公里消耗的总能量Q=3×108J； （1）汽车牵引力做的功：W=FS=600N×105m=6×107J； 汽车的功率：P=Fv=600N×20m/s=1.2×104W； （2）∵Q=mq ∴内燃机汽车每百公里消耗的汽油质量：m= Q q = 3×108J 4.6×107J/kg =6.52kg； 内燃机汽车的效率：η= W Q ×100%= 6×107J 3×108J ×100%=20%； （3）节能体现在该电动车的效率高；环保体现在噪音小、无废气排放． 答：（1）汽车牵引力做的功及其功率分别为6×107J和1.2×104W； （2）内燃机汽车每百公里消耗的汽油质量及其效率分别为6.52kg和20%； （3）节能体现在该电动车的效率高；环保体现在噪音小、无废气排放．

据专家权威分析，试题“2010年上海世博会使用了一种纯电动节能环保车．这种车使用电池作动..”主要考查你对  功的计算，功率的计算，热机的效率  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算功率的计算热机的效率

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：功率的计算

• 功率的计算公式：
  （1）P=W/t，其中P代表功率，单位为W，W代表功，单位为J；t代表时间，单位为s。
  （2）因为P=W/t，W=Fs，v=s/t，所以P=W/t=Fs/t=Fv，P=Fv是功率的又一表达式。

• 公式法计算功率：
       运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的，不能张冠李戴。单位要统一，P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
  例1 如图所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0．2m。在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功为2800J，求出此过程中：
  
  (1)铁明竖直向上跳的平均速率多大?
  (2)铁明克服重力做功是多少?
  (3)铁明做功的总功率多大?
  解析：竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式求出，克服重力做功等于重力与高度的乘积，即，总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式求得。
  （1）0.24m/s
  （2）
  （3）
  
  例2在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，已知ρ_海水=1．03×10³kg／m³。
  (1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?
  (2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m³，密度为2.7×10