Question

（2012?連云港）連云港市正在建設(shè)的“BRT”系統(tǒng)，是連接中心城區(qū)與外圍區(qū)域的快速公交系統(tǒng)，它具有專用的車道和站點(diǎn)，有利于中心城區(qū)各項(xiàng)功能的向外輻射和向心聚焦．
（1）已知從起點(diǎn)海州站到終點(diǎn)墟溝站的距離約為34km，若“BRT”專用車的平均速度80km/h，求從起點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間為多少分鐘？
（2）目前，由于堵車現(xiàn)象嚴(yán)重，再加上紅綠燈較多，該路段開(kāi)轎車上班的平均速度僅約40km/h，該系統(tǒng)運(yùn)行后，乘坐“BRT”專用車比開(kāi)轎車上班從起點(diǎn)到終點(diǎn)可以節(jié)約時(shí)間多少分鐘？
（3）已知每輛“BRT“專用車一次往返平均耗油80L，而一輛轎車一次往返平均耗油7.25L．按每輛“BRT”專用車載客量相當(dāng)于40輛轎車載客量計(jì)算，若40輛轎車上的乘客全部改乘一輛“BRT”專用車，一次往返可節(jié)約燃油多少升？如果這些燃油完全燃燒釋放的能量用來(lái)燒水且全部被水吸收，可以將多少千克的水從20℃升高到100℃？（已知每升燃油完全燃燒放出的熱量為3.2×l0⁷J，水的比熱容c=4.2×10³J/（kg?℃））
（4）從以上計(jì)算以及你對(duì)“BRT”的了解，你認(rèn)為該系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？（只需寫(xiě)出兩點(diǎn)即可）

Answer 1

分析：（1）已知公交車行駛的速度和距離，利用t=

S

v

計(jì)算行駛的時(shí)間；
（2）已知轎車的速度和路程，可以得到轎車行駛的時(shí)間，轎車與公交車行駛時(shí)間之差就是節(jié)省的時(shí)間；
（3）已知每輛轎車的耗油量，可以得到40輛轎車的耗油量，此耗油量與公交車耗油量之差就是節(jié)約的汽油；已知汽油的熱值和體積，可以得到放出的熱量，也就是水吸收的熱量；已知吸收的熱量、水的比熱和初溫度、末溫度，利用m=

Q

c△t

得到水的質(zhì)量．
（4）從節(jié)能、減輕污染、減輕交通壓力的方面考慮．

解答：解：
（1）公交車行駛的時(shí)間為t=

S

v

=

34km

80km/h

=0.425h=25.5min；
（2）轎車行駛的時(shí)間為t′=

S

v′

=

34km

40km/h

=0.85h=51min
公交車比轎車節(jié)省的時(shí)間為△t=t′-t=51min-25.5min=25.5min；
（3）40輛轎車消耗的汽油為V_總=40×7.25L=290L
公交車節(jié)省的汽油為△V=V_總-V₀=290L-80L=210L
這些汽油產(chǎn)生的熱量為Q=qV=210×3.2×10⁷J=6.72×10⁹J
燒開(kāi)水的質(zhì)量為m=

Q

c△t

=

6.72×109J

4.2×103j/(kg．℃)×(100℃-20℃)

=2×10⁴kg
（4）快速公交系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)：減輕城市交通壓力；節(jié)約能源，減輕大氣污染．
答：
（1）公交車行駛的時(shí)間為25.5min；
（2）公交車比轎車節(jié)省的時(shí)間為25.5min；
（3）可以將2×10⁴kg水燒開(kāi)；
（4）減輕交通壓力，減輕大氣污染．

點(diǎn)評(píng)：此題是關(guān)于力學(xué)、熱學(xué)知識(shí)應(yīng)用的綜合題，特別是第三小題，有一定的難度，解決時(shí)需要熟練的基礎(chǔ)知識(shí)和迅速的對(duì)適用公式作出選擇．