Question

17．為了保障學生人身安全，目前我國已有一大批校車投入使用．一輛質量為6×10³kg的校車在某段平直公路上勻速行駛8km，用時10min，消耗柴油2L，其行駛時受到的牽引力為車重的0.02倍．（柴油的密度為0.85×10³kg/m³，取g=10N/kg）
求：（1）校車行駛的速度．
（2）在這段時間內，牽引力對校車做的功．
（3）在這段時間內，校車消耗柴油的質量．

Answer 1

分析 （1）知道校車行駛的路程和所用的時間，根據v=$\frac{s}{t}$求出校車行駛的速度；
（2）先根據G=mg求出校車所受的重力，進而得出其行駛時受到的牽引力，然后根據W=Fs求出牽引力對校車做的功；
（3）已知柴油的體積和密度，根據ρ=$\frac{m}{V}$的變形公式m=ρV求出校車消耗柴油的質量．

解答 解：（1）校車行駛的時間t=10min=$\frac{1}{6}$h，
則校車行駛的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{8km}{\frac{1}{6}h}$=48km/h．
（2）校車所受的重力：
G=mg=6×10³kg×10N/kg=6×10⁴N，
則校車行駛時受到的牽引力：
F=0.02G=0.02×6×10⁴N=1200N，
校車行駛的路程s=8km=8000m，
牽引力對校車做的功：
W=Fs=1200N×8000m=9.6×10⁶J．
（3）消耗柴油的體積V_油=2L=2dm³=2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，校車消耗柴油的質量：
m_油=ρ_油V_油
=0.85×10³kg/m³×2×10^-3m³
=1.7kg．
答：（1）校車行駛的速度為48km/h；
（2）在這段時間內，牽引力對校車做的功為9.6×10⁶J．
（3）在這段時間內，校車消耗柴油的質量為1.7kg．

點評 此題考查的是速度公式、功的計算公式及密度公式的掌握和應用，熟練運用公式及變形公式即可正確解題，屬于基礎性題目，難度不大．