Question

鄭州地鐵一號線將于2013年底運行，某學校綜合實踐活動小組的同學們收集到地鐵機車和公交汽車在甲乙兩站區間內的相關數據如下：

××型號 地鐵機車	電力機車功率 104W	平均速度 60km/h	額定載客量 500人
××型號 公交汽車	燃油熱值 4×107J/kg	平均速度 15km/h	額定載客量 40人

（1）若甲、乙兩地鐵站和公交站都相距1.8km，公交汽車每km耗油0.3kg，試通過計算地鐵機車和公交汽車的單人能耗（即：每個人消耗的熊量）說明地鐵的優點．
（2）近年來，因為空氣質量的惡化，陰霾天氣增多，危害加重．請你對保護環境、凈化空氣提出一點建議．

少開私家車

．

Answer 1

分析：（1）由表中數據找出地鐵機車的速度，然后由速度公式的變形公式可以求出機車的運動時間；
由表中數據找出機車的功率，然后由電功公式求出機車消耗的電能，最后根據總人數和機車消耗的電能求出地鐵人均耗能；
先求出行駛1.8km消耗的燃油，然后由燃燒值求出燃油釋放的熱量，最后根據總人數和燃油釋放的熱量求出公交人均耗能；
（2）求出載客量相同的情況下，地鐵與公交車消耗的能量，然后比較消耗能量的多少，進行答題．

解答：解：（1）∵v=

s

t

，
∴地鐵運行時間：
t=

s

v

=

1.8km

60km/h

=0.03h=108s，
消耗電能：W_總=Pt=10⁶W×108s=1.08×10⁸J，
地鐵人均耗能：W₁=

W總

n1

=

1.08×108J

500

=2.16×10⁵J；
公交車行駛1.8km耗油：m=0.3kg/km×1.8km=0.54kg，
燃油放熱：Q=mq=4×10⁷J/kg×0.54kg=2.16×10⁷J，
公交人均耗能：W₂=

Q

n2

=

2.16×107J

40

=5.4×10⁵J；
因為W₁＜W₂，所以地鐵比公交更節能；
（2）少開私家車、公交車改用油電混合動力、植樹種草等可以保護環境、凈化空氣；
答：（1）地鐵比公交更節能；（2）少開私家車．

點評：本題考查了求地鐵的運行時間、消耗的電能、節能問題等，涉及的問題較多，熟練應用速度公式的變形公式、電功公式、功的計算公式即可正確解題．