题目

出租车是我们出行时常用交通工具，但现在的出租车不少是以燃烧天然气为动力，这是因为燃烧天然气可以提高能量利用率，节省成本。出租车的储气瓶中储存的压缩天然气，当使用时，通过软管从储气瓶导入天然气燃料，在发动机附近，天然气将进入压力调节器从而实现降压，变成了常压下的气体，然后和空气混合在发动机里燃烧，现在一出租车行驶时受到阻力是车重的0.05倍，发动机的效率为40%．出租车将乘客送到60km外的地方，用时1h20min，行驶中车子总重力为2.4×104N．已知常压下q天然气＝4×107J/m3。 求出租车在行驶过程中： （1） 运动的平均速度； （2） 匀速行驶时牵引力所做的功？ （3） 消耗的天然气在常压下的体积？ 答案： 解：出租车行驶的路程s＝60km＝60000m，行驶时间t＝1h20min＝80min＝4800s， 行驶速度：v＝ st ＝ 60000m4800s ＝12.5m/s 解：出租车行驶时受到阻力： f＝0.05G＝0.05×2.4×104N＝1200N， 因为出租车匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，牵引力：F＝f＝1200N， 牵引力所做的功：W有用＝Fs＝1200N×60000m＝7.2×107J； 发动机的效率：η＝ W有用Q放 ＝40%， 天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝ W有用40% ＝ 7.2×107J40% ＝1.8×108J 解：由Q放＝Vq得消耗天然气的体积： V＝ Q放q ＝ 1.8×108J4×107J/m3 ＝4.5m3

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