Question

（2013?宛城区模拟）如图所示是我市部分中小学投入使用的新型燃油燃气两用安全校车．（g取10N/kg）
（l）若该校车和学生总质量为8000kg，车轮与地面的接触总面积为0.20m²，求校车对水平路面的压强；
（2）若校车以15m/s的速度在一段平直路面上匀速行驶6000m，校车受到的牵引力是5000N，求校车发动机牵引力做的功是多大？功率是多少？
（3）若该段路程使用的是天然气，天然气完全燃烧释放能量的60%用于牵引力做功．已知天然气的热值为4.0×10⁷J/m³，天然气的价格为3元/m³，则该段路程的燃气费用是多少元？
（4）从环保或使用成本等角度分析，燃油燃气两用车与普通燃油汽车相比，具有哪些优点？（写出一条即可）

Answer 1

分析：（1）校车对水平面上的压力等于校车和学生总重力，根据G=mg求出其大小，再根据压强公式求出对水平路面的压强；
（2）根据W=Fs求出校车发动机牵引力做的功，利用P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出功率；
（3）根据效率公式求出天然气完全燃烧释放的热量，再根据Q_放=Vq求出消耗天然气的体积，进一步求出该段路程的燃气费用；
（4）从节能环保的角度去分析即可．

解答：解：（1）车对地面的压力：
F=mg=8000kg×l0N/kg=8×10⁴N
车对水平地面的压强：
p=

F

S

=

8×104N

0.20m2

=4×10⁵Pa；
（2）发动机做的功：
W=Fs=5000N×6×10³m=3×l0⁷J，
发动机的功率：
P=

W

t

=

Fs

t

=Fv=5000N×15m/s=7.5×l0⁴W；
（3）∵η=

W

Q放

×100%，
∴天然气完全燃烧释放的热量：
Q_放=

W

η

=

3×107J

60%

=5×10⁷J，
∵Q_放=Vq，
∴燃烧天然气的体积：
V=

Q放

q

=

5×107J

4×107J/m3

=1.25m³，
天然气费用为：
3元/m³×1.25m³=3.75元；
（4）天然气是清洁能源，可减少汽车尾气排放或降低用车成本等．
答：（l）校车对水平路面的压强4×10⁵Pa；
（2）校车发动机牵引力做的功是3×l0⁷J，功率是7.5×l0⁴W；
（3）该段路程的燃气费用是3.75元；
（4）天然气是清洁能源，可减少汽车尾气排放或降低用车成本等．

点评：本题考查了重力公式、压强公式、做功公式、功率公式、效率公式、燃料放热公式的综合应用以及燃油燃气两用车的优点，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度．