第三节
功率
【基础题】
1.一位高一男生在一次体能训练中，他用了50s时间跑上约10m高的斜坡，试估算他跑上斜坡的平均功率最接近的数值是（ ）
A.
10
W
B.
100
W
C.
1
kW
D.
条件不足，无法估算
2.关于功率公式和P＝Fv的说法正确的是(
)
A.
由知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B.
由P＝Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率
C.
由P＝Fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制地增大
D.
由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
3.在空中某位置，将两个不同的小球以相同大小的初速度v0同时竖直上抛和竖直下抛，则从抛出到落地（不计空气阻力），下列说法中正确的是（
）
A.
重力做功一定相同
B.
重力的平均功率一定相同
C.
落地时速率一定相同
D.
落地时重力的瞬时功率一定相同
4.质量为2t的汽车，发动机的额定功率为30kW，在水平路面上能以72km/h的最大速度匀速行驶，则汽车在该水平路面行驶时所受的阻力为（ ）
A.
2×103N
B.
1.5×103N
C.
5×103N
D.
6×103N
5.—个人骑自行车时可以提供的最大功率为0.5kW。在无风的情况下，自行车受到的阻力与车速成正比，即，其中，b
=
5N?s/m。则在没有风时，该人骑自行车在路面上可达到的最高速度为(
)
A.
50m/s
B.
20m/s
C.
10m/s
D.
5m/s
6.汽车以速率v1沿一斜坡向上匀速行驶，若保持发动机功率不变，汽车沿此斜坡向下匀速行驶的速度为v2，则汽车以同样大小的功率在水平路面上行驶时的最大速率为（设三种情况下汽车所受的阻力相同）（ ）
A.
B.
C.
D.
7.质量为2t的汽车，发动机的额定功率为80kW，在阻力不变的水平公路上，以额定功率启动，其最大速度为20m/s，当汽车的速度为16m/s时的加速度大小为（
）
A.0.5m/s2
B.1m/s2
C.1.5m/s2
D.2m/s2
8.关于汽车在水平路面上运动，下列说法中正确的是（
）
A.汽车启动后以额定功率行驶，在速度达到最大以前，加速度是在不断增大的
B.汽车启动后以额定功率行驶，在速度达到最大以前，牵引力应是不断减小的
C.汽车以最大速度行驶后，若要减小速度，可减小牵引功率行驶
D.汽车以最大速度行驶后，若再减小牵引力，速度一定减小
【巩固题】
9.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0时刻开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t＝t1时刻F的功率和时间t1内的平均功率分别为( )
A.
B.
C.
D.
10.质量为m的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变，当汽车的加速度为a、速度为v时发动机功率为P1；当功率为P2时，汽车行驶的最大速度为(
)
A.
B.
C.
D.
11.如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动．两物体分别到达地面时，下列说法正确的是（
）
A.
重力的平均功率
B.
重力的平均功率．
C.
重力的瞬时功率PA=PB
D.
由于落地瞬间速度方向不一致，因此无法比较重力的瞬时功率
12.质量为m的汽车在平直的公路上从静止开始以恒定功率P启动，最终以某一速度做匀速直线运动，此过程中，车所受阻力大小恒为f，重力加速度为g，则(
)
A.
汽车的最大速度为
B.
汽车的最大速度为
C.
当汽车的速度为最大速度的时，汽车的加速度大小为
D.
当汽车的速度为最大速度的时，汽车的加速度大小为
13.质量为m的物体从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,在运动时间为t的过程中,合外力对它做功的平均功率为(
)
A.
B.
C.
D.
14.如图，滑块以速率v1沿斜面由底端向上滑行，至某一位置后返回，回到出发点时的速率变成v2，且v2＜v1，则(
)
A.
全过程中重力所做功为零
B.
在上滑和下滑过程中，摩擦力做功相等
C.
在上滑过程中摩擦力的平均功率大于下滑过程中摩擦力的平均功率
D.
上滑过程中机械能减少，下滑过程中机械能增
【提升题】
15.一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图像如图所示，若已知汽车的质量m，牵引力和速度及该车所能达到的最大速度，运动过程中阻力大小恒定，则根据图像所给信息，下列说法正确的是（
）
A.汽车运动中的最大功率为
B.速度为时的加速度大小为
C.汽车行驶过程中所受阻力
D.恒定加速时，加速度为
16.质量m＝20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。0～2s内F与运动方向相反，2～4s内F与运动方向相同，物体的v－t图象如图所示。g取10m/s2，则(
)
A.
拉力F的大小为100N
B.
物体在4s时拉力的瞬时功率大小为120W
C.
4s内拉力所做的功为480J
D.
4s内物体克服摩擦力做的功为320J
17.当今科技水平迅猛发展，新型汽车不断下线，某客车在水平直线公路上行驶，如图所示．该客车额定功率为140kW，行驶过程中所受阻力恒为3500N，客车质量为7500kg，在不超过额定功率的前提下，该客车所能达到的最大速度是________．在某次测试中，客车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为1.0m/s2，客车达到额定功率后，保持额定功率不变继续行驶．在此次测试中，客车速度为7m/s时瞬时功率为_______
kW．
18.如图所示，斜面倾角为θ，将质量为m的小球A从斜面顶端以水平速度v0抛出，落在斜面上，已知重力加速度为g，在这个过程中重力对小球做功的平均功率为_________。
19.物体在水平拉力F作用下沿水平方向做直线运动，拉力F与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图1－8所示，由图可知，0~7
s内拉力对物体做的功是__________；拉力在第3
s末的功率是__________
20.汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5×103
kg，运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍．
（1）若汽车以恒定功率启动，汽车所能达到的最大速度是多少？当汽车速度达5m/s时的加速度多大？
（2）若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动．则这一过程能维持多长时间？
21.质量为m=2kg的小球由高处自由下落，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）前2s内重力做的功
（2）前2s重力的平均功率
（3）2s末重力的瞬时功率
22.
4月16日，中国首创的十秒级闪充电车在宁波正式下线，如图所示。这种电车采用超级电容（一种可以直接以电能形式储存能量的设备，像蓄电池一样也有正、负两极）作为电能存储设备。这种超级电容安全环保，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达十年。与该车相匹配的充电桩安装在各公交站点，充电粧在乘客上下车的约30s时间里即可把电充满，并可让车持续正常行驶5
km以上。在制动和下坡时，电车还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。若假设这种电车的质量（满载，含乘客）为m=15t；正常匀速行驶时，电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍；正常匀速行驶时的速度为v=10m/s。（取g=10N/kg)求：
(1)这种电车正常匀速行驶时的功率P行。
(2)若这种电车每次充满电后持续正常行驶5km，正常匀速行驶时的效率为?行=90%。试估算，每次充满电，电车从充电桩所获得的能量E。
(3)若每次给这种电车充满电须耗时t=30s。试估算，充电桩为电车充电时的输出功率P出。
(4)若按电价0.5元/kWh来计算，则每次充电需花费电费多少元？与之同样功能的燃油公交车百公里油耗约为36L，燃油价格按5.5元/L来计算，同样行驶5km需花费燃油费多少元？第三节
功率
【基础题】
1.一位高一男生在一次体能训练中，他用了50s时间跑上约10m高的斜坡，试估算他跑上斜坡的平均功率最接近的数值是（ ）
A.
10
W
B.
100
W
C.
1
kW
D.
条件不足，无法估算
【答案】B
【解析】学生的体重取50kg，学生上楼时所做的功：W=mgh=50×10×10J=5000J；
则他做功的功率：，故B正确，ACD错误。
2.关于功率公式和P＝Fv的说法正确的是(
)
A.
由知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B.
由P＝Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率
C.
由P＝Fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制地增大
D.
由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
【答案】BD
【解析】A、只能计算平均功率的大小，不能用来计算瞬时功率，所以A错误．
B、P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度，所以B正确．
C、从P=Fv知，当F不变的时候，汽车的功率和它的速度是成正比的，当F变化时就不对了，所以C错误．
D、从P=Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，所以D正确．故选BD．
3.在空中某位置，将两个不同的小球以相同大小的初速度v0同时竖直上抛和竖直下抛，则从抛出到落地（不计空气阻力），下列说法中正确的是（
）
A.
重力做功一定相同
B.
重力的平均功率一定相同
C.
落地时速率一定相同
D.
落地时重力的瞬时功率一定相同
【答案】C
【解析】因为两个小球的质量不一定相等，根据重力做功公式W=mgh可知，小球重力做功不一定相同，故A错误；因为落地的时间不同，竖直上抛时间长，竖直下抛时间短，所以运动过程中，小球重力做功的平均功率不同，下抛平均功率最大，故B错误；小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，故可得到落地时速率相等，故C正确；小球落地时速度大小相等，根据瞬时功率表达式P=Fvcosθ，平抛的功率最小，故D错误。所以C正确，ABD错误。
4.质量为2t的汽车，发动机的额定功率为30kW，在水平路面上能以72km/h的最大速度匀速行驶，则汽车在该水平路面行驶时所受的阻力为（ ）
A.
2×103N
B.
1.5×103N
C.
5×103N
D.
6×103N
【答案】B
【解析】72km/h=20m/s，根据P=Fv=fv知，所受阻力：
，故B正确，ACD错误．故选B．
5.—个人骑自行车时可以提供的最大功率为0.5kW。在无风的情况下，自行车受到的阻力与车速成正比，即，其中，b
=
5N?s/m。则在没有风时，该人骑自行车在路面上可达到的最高速度为
A.
50m/s
B.
20m/s
C.
10m/s
D.
5m/s
【答案】C
【解析】自行车所受的阻力f=bv，当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=fv=bv2得最大速度为：
,故C正确，ABD错误。
6.汽车以速率v1沿一斜坡向上匀速行驶，若保持发动机功率不变，汽车沿此斜坡向下匀速行驶的速度为v2，则汽车以同样大小的功率在水平路面上行驶时的最大速率为（设三种情况下汽车所受的阻力相同）（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】设汽车的功率为P，阻力大小为f．则沿斜坡向上匀速运动时有：F1=mgsinθ+f；?P=F1v1；
向下匀速运动时有：F2+mgsinθ=f；?P=F2v2
在水平路面上运动运动时有：?F3=f；?P=F3v3
由上述几式解得：
．故选C．
7.质量为2t的汽车，发动机的额定功率为80kW，在阻力不变的水平公路上，以额定功率启动，其最大速度为20m/s，当汽车的速度为16m/s时的加速度大小为（
）
A.0.5m/s2
B.1m/s2
C.1.5m/s2
D.2m/s2
【答案】A
【解析】当速度达到最大时有：P额=Fvmax=fvmax
所以有：f=
=
=4000N
当速度为16m/s时，由P额=F′v解得：
F′=5000N
故有：a=
=
=0.5m/s2。故选：A
【考点精析】关于本题考查的机车启动，需要了解①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度v
m=P/f
作匀速直线运动；②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F，而后开始作加速度减小的加速运动，最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动才能得出正确答案．
8.关于汽车在水平路面上运动，下列说法中正确的是（
）
A.汽车启动后以额定功率行驶，在速度达到最大以前，加速度是在不断增大的
B.汽车启动后以额定功率行驶，在速度达到最大以前，牵引力应是不断减小的
C.汽车以最大速度行驶后，若要减小速度，可减小牵引功率行驶
D.汽车以最大速度行驶后，若再减小牵引力，速度一定减小
【答案】
BCD
【解析】A、B、汽车以额定功率启动过程，速度增大，牵引力减小，合力减小，加速度减小，当牵引力与阻力大小相等时，汽车做匀速运动，速度达到最大，故A错误，B正确；
C、汽车以最大速度行驶后，牵引力和阻力相等，由P=Fv=fv，可知，若要减小速度v，可减小牵引力功率p，故C正确；
D、减小牵引力有两种情况：①减小功率来减小牵引力，则速度会减小；②减小摩擦力来减小牵引力，速度会增加；
汽车以最大速度行驶后，牵引力和阻力相等，由P=Fv=fv，可知若再减小牵引力F，速度一定减小，故D正确；故选：BCD．
【考点精析】本题主要考查了机车启动的相关知识点，需要掌握①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度v
m=P/f
作匀速直线运动；②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F，而后开始作加速度减小的加速运动，最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动才能正确解答此题．
【巩固题】
9.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0时刻开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t＝t1时刻F的功率和时间t1内的平均功率分别为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由牛顿第二定律可以得到，
F=ma，所以t1时刻的速度为
所以t1时刻F的功率为，这段时间内的平均速度为，故平均功率为：所以D正确。故选D。
【考点精析】本题主要考查了机车启动的相关知识点，需要掌握①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度v
m=P/f
作匀速直线运动；②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F，而后开始作加速度减小的加速运动，最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动才能正确解答此题．
10.质量为m的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变，当汽车的加速度为a、速度为v时发动机功率为P1；当功率为P2时，汽车行驶的最大速度为
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】对汽车受力分析，设受到的阻力的大小为f．当汽车的加速度为a时，由牛顿第二定律可得，F-f=ma，所以F=f+ma，由功率P1=Fv=（f+ma）v，解得；当功率恒为P2时，设最大速度为v′，则，所以．故选B.
11.如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动．两物体分别到达地面时，下列说法正确的是：（
）
A.
重力的平均功率
B.
重力的平均功率．
C.
重力的瞬时功率PA=PB
D.
由于落地瞬间速度方向不一致，因此无法比较重力的瞬时功率
【答案】A
【解析】物体B做自由落体运动，运动时间．A做匀加速直线运动，a=gsinθ，根据得，
．重力做功相等，根据知．故A正确、B错误．根据动能定理，mgh=mv2得，物块到达底端时的速度．A物体重力的瞬时功率PA=mgvsinθ，B物体重力的瞬时功率PB=mgv．则PA
12.质量为m的汽车在平直的公路上从静止开始以恒定功率P启动，最终以某一速度做匀速直线运动，此过程中，车所受阻力大小恒为f，重力加速度为g，则：
A.
汽车的最大速度为
B.
汽车的最大速度为
C.
当汽车的速度为最大速度的时，汽车的加速度大小为
D.
当汽车的速度为最大速度的时，汽车的加速度大小为
【答案】AC
【解析】根据功率与速度的关系得出牵引力的变化，结合牛顿第二定律得出加速度的变化，从而判断出汽车的运动规律．
汽车在平直的公路上从静止开始以恒定功率P启动，由P=FV可知，P不变，当牵引力等于阻力，加速度等于0，此时速度最大，即，故A正确B错误；当汽车的速度为最大速度的时，由和可知，此时牵引力为2f，由牛顿第二定律可得，C正确；当汽车的速度为最大速度的时，由和可知，解得此时牵引力为3f，由牛顿第二定律可得，D错误．
13.质量为m的物体从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,在运动时间为t的过程中,合外力对它做功的平均功率为(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】物体做的是匀加速直线运动，根据速度时间公式可以求得经过时间t时物体的速度，由此可以求得平均速度的大小
物体做的是匀加速直线运动，t时刻速度的大小为，该过程的平均速度的大小为：
，物体受到的合外力为，所以合外力对它做功的平均功率为，B正确．
14.如图，滑块以速率v1沿斜面由底端向上滑行，至某一位置后返回，回到出发点时的速率变成v2，且v2＜v1，则
A.
全过程中重力所做功为零
B.
在上滑和下滑过程中，摩擦力做功相等
C.
在上滑过程中摩擦力的平均功率大于下滑过程中摩擦力的平均功率
D.
上滑过程中机械能减少，下滑过程中机械能增
【答案】ABC
【解析】A．重力做功与路径无关，位移为零，做功为零，A正确；
B、在上滑和下滑两过程中，摩擦力大小相等，做功相等，上滑时间短，下滑时间长，在上滑过程中摩擦力的平均功率大于下滑过程中摩擦力的平均功率，BC正确；
D、上滑、下滑阶段都有内能产生，机械能都减少，所以D错误。
【提升题】
15.一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图像如图所示，若已知汽车的质量m，牵引力和速度及该车所能达到的最大速度，运动过程中阻力大小恒定，则根据图像所给信息，下列说法正确的是（
）
A.汽车运动中的最大功率为
B.速度为时的加速度大小为
C.汽车行驶过程中所受阻力
D.恒定加速时，加速度为
【答案】C
【解析】汽车运动功率，从图中可得当时速度最大，牵引力最大，所以汽车运动中的最大功率为，A错误；汽车以恒定功率运动时的功率为，以恒定功率运动过程中，水平方向上受到牵引力，阻力，故根据牛顿第二定律可得，当速度最大时，加速度为零，即，最大速度为，此时的牵引力，所以阻力，速度为时的牵引力为，所以加速度大小为，故B错误C正确；恒定加速时，，D错误
16.质量m＝20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。0～2s内F与运动方向相反，2～4s内F与运动方向相同，物体的v－t图象如图所示。g取10m/s2，则(
)
A.
拉力F的大小为100N
B.
物体在4s时拉力的瞬时功率大小为120W
C.
4s内拉力所做的功为480J
D.
4s内物体克服摩擦力做的功为320J
【答案】B
【解析】A、由图象可得：
内物体做匀减速直线运动，加速度大小为：
，匀减速过程有
，匀加速过程加速度大小为，有，解得，
，故A错误；
B、物体在时拉力的瞬时功率为，故B正确；
C、内物体通过的位移为，拉力做功为，故C错误；
D、内物体通过的路程为，摩擦力做功为，故D错误。
17.当今科技水平迅猛发展，新型汽车不断下线，某客车在水平直线公路上行驶，如图所示．该客车额定功率为140kW，行驶过程中所受阻力恒为3500N，客车质量为7500kg，在不超过额定功率的前提下，该客车所能达到的最大速度是________．在某次测试中，客车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为1.0m/s2，客车达到额定功率后，保持额定功率不变继续行驶．在此次测试中，客车速度为7m/s时瞬时功率为_______
kW．
【答案】40
77
【解析】汽车速度最大时，牵引力，
汽车的最大速度
；
汽车做匀加速运动，由牛顿第二定律得：
，
客车速度达到时的瞬时功率：
，解得：
18.如图所示，斜面倾角为θ，将质量为m的小球A从斜面顶端以水平速度v0抛出，落在斜面上，已知重力加速度为g，在这个过程中重力对小球做功的平均功率为_________。
【答案】mgv0tanθ
【解析】.小球落到斜面上，根据水平位移和竖直位移的关系：
，
；重力对小球做功的平均功率为：；；
联立可得：
19.物体在水平拉力F作用下沿水平方向做直线运动，拉力F与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图1－8所示，由图可知，0~7
s内拉力对物体做的功是__________；拉力在第3
s末的功率是__________
【答案】18
J
3
W
【解析】由v-t可知，0-2s物体静止，2-4s物体做匀加速直线运动，4-7s内做匀速运动，则在0-7s内拉力做的功：
由图可知，3s末的力为3N；此时物体的速度为2m/s，则功率为：
20.汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5×103
kg，运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍．
（1）若汽车以恒定功率启动，汽车所能达到的最大速度是多少？当汽车速度达5m/s时的加速度多大？
（2）若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动．则这一过程能维持多长时间？
【答案】（1）解：当牵引力等于阻力时，速度达到最大
速度为5m/s时，此时牵引力为F=
由牛顿第二定律得F﹣f=ma
a=
（2）解：由牛顿第二定律可知F﹣f=ma
F=ma+f=7500N
匀加速达到的最大速度为v=
加速持续时间为t=
【解析】当a=0时，即F=f时，汽车的速度最大．根据牛顿第二定律求出汽车的牵引力，再根据v=
，求出汽车匀加速运动的末速度，从而求出匀加速运动的时间．
【考点精析】利用机车启动对题目进行判断即可得到答案，需要熟知①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度v
m=P/f
作匀速直线运动；②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F，而后开始作加速度减小的加速运动，最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动．
21.质量为m=2kg的小球由高处自由下落，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）前2s内重力做的功
（2）前2s重力的平均功率
（3）2s末重力的瞬时功率
【答案】（1）400J（2）（3）400W
【解析】（1）前内下落的高度为：
则重力的功为：
。
（2）根据功率的公式：则。
（3）末物体的速度为：
则末重力的瞬时功率：
。
22.
4月16日，中国首创的十秒级闪充电车在宁波正式下线，如图所示。这种电车采用超级电容（一种可以直接以电能形式储存能量的设备，像蓄电池一样也有正、负两极）作为电能存储设备。这种超级电容安全环保，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达十年。与该车相匹配的充电桩安装在各公交站点，充电粧在乘客上下车的约30s时间里即可把电充满，并可让车持续正常行驶5
km以上。在制动和下坡时，电车还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。若假设这种电车的质量（满载，含乘客）为m=15t；正常匀速行驶时，电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍；正常匀速行驶时的速度为v=10m/s。（取g=10N/kg)求：
(1)这种电车正常匀速行驶时的功率P行。
(2)若这种电车每次充满电后持续正常行驶5km，正常匀速行驶时的效率为?行=90%。试估算，每次充满电，电车从充电桩所获得的能量E。
(3)若每次给这种电车充满电须耗时t=30s。试估算，充电桩为电车充电时的输出功率P出。
(4)若按电价0.5元/kWh来计算，则每次充电需花费电费多少元？与之同样功能的燃油公交车百公里油耗约为36L，燃油价格按5.5元/L来计算，同样行驶5km需花费燃油费多少元？
【答案】
(1)
3×104W
(2)
1.67×107J
(3)
5.57×105W
(4)
2.32元
9.9元
【解析】
(1)电车匀速行驶时，电车的牵引力
F=f=0.02G=0.02mg=0.02×15×103kg×10N/kg
=3×103N。
电车正常匀速行驶时的功率P行=Fv=3×103N×10m/s
=3×104W。
(2)
这种电车每次充满电后持续正常行驶s=5km，电车所做的功为
W=Fs=3×103N×5×103m=1.5×107J。
每次充满电，电车从充电桩所获得的能量E=W/
?行=1.67×107J。
(3)充电桩为电车充电时的输出功率P出=
E/t=5.57×105W。
(4)若按电价0.5元/kWh来计算，则每次充电需花费电费
kWh×0.5元/
kWh=2.32元。
燃油公交车行驶5km需花费燃油费为5km×36L/100km×5.5元/L=9.9元。