Question

節能是汽車性能的一個重要指標．但同一輛汽車行駛相同的路程時，所消耗的汽油與行駛速度的快慢是否有關呢？星期天，小明乘坐叔叔的汽車從憑祥去南寧，于是他決定借此機會對這一問題進行探究．他們去時走南友高速公路，回來時走322國道，得到了下表所示的數據．

	去南寧	回憑祥
平均速度（km/h）	108	60
里程（km）	180	180
耗油量（L）	16	20

（1）分析數據后．小明覺得這與他事先的猜想相吻合．你認為小明的猜測應該是什么？
（2）請你算出汽車在南友高速公路上行駛180km消耗的汽油質量是多少kg？（ρ_汽油=0.8kg/L）
（3）若汽車在南友高速公路上行駛時發動機的功率為60kW，那么汽車行駛180km．發動機做的功是多少J？

Answer 1

分析：（1）由表格中油耗量和平均速度之間的關系即可得出小明的猜想；
（2）根據密度公式的變形式m=ρV可直接算出消耗的汽油質量；
（3）去南寧時走的是南友高速公路，已知平均速度和路程，則可算出汽車行駛的時間，然后由公式W=Pt即可算出發動機做的功．

解答：解：（1）去南寧時，汽車的平均速度是108km/h，油耗量是16L；回憑祥時，汽車的平均速度是60km/h，油耗量是20L．由此可知，同一輛汽車行駛相同的路程，速度越快（慢），油耗越少（多）．
（2）根據密度公式得：m=ρV=0.8kg/L×16L=12.8kg．
（3）汽車去南寧時所用的時間：t=

s

v

=

180km

108km/h

=

5

3

h=

5

3

×3600s=6000s，
汽車發動機的功率：P=60kW=6×10⁴W，
汽車發動機所做的功：W=Pt=6×10⁴W×6000s=3.6×10⁸J．

答：（1）小明的猜想是：同一輛汽車行駛相同的路程，速度越快（慢），油耗越少（多）．
（2）汽車在南友高速公路上行駛180km消耗的汽油質量是12.8kg．
（3）發動機做的功是3.6×10⁸J．

點評：本題考查了學生分析數據的能力，考查了學生應用密度公式、速度公式、功率公式進行計算求解實際問題的能力，將物理知識和社會生活聯系起來，是一道好題．