一道很“纠结”的物理中考计算题

2012年广西壮族自治区桂林市中考物理的第28题让人很纠结，现撰文交流如下：

【原题】28．阅读下列材料，并解答问题： 

“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源。科学家估计，全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里，储量可供人类使用约1000年。我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一。 

可燃冰的主要成份是甲烷，1m3可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107J/m3。 

桂林市新开通的301路公交车，使用LNG天然液化气为燃料，这种燃料的主要成份就是甲烷。 

如果301路公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1640min，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则这段时间内发动机的实际功率和效率各为多大？ 

【答案】28．解：1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧放出热量： 

Q＝q甲烷V 

＝3.6×107J/m3×164m3＝5.904×109J…………………………………………(1分) 

由题知：t＝1640min＝9.84×104s 

由P＝W/t可得……………………………………………………………………(1分) 

发动机的实际功率：P＝Q/t＝5.904×109J/9.84×104s＝6.0×104W…………(2分) 

由题知：36km/h＝10m/s 

由v＝s/t可得……………………………………………………………………（1分) 

公交车行驶路程：s＝vt＝10m/s×9.84×104s＝9.84×105m…………………(1分) 

车匀速行驶，有： 

F牵＝f＝0.05G车＝0.05mg＝0.05×6000kg×10N/kg＝3×103N………………(1分) 

由W＝Fs可得牵引力做的有用功：……………………………………………(1分) 

W有＝F牵s＝3×103N×9.84×105m＝2.952×109J……………………………(1分) 

发动机效率： 

η＝W有/Q＝2.952×109J/5.904×109J＝50%……………………………………(1分) 

纠结之处在于到底什么叫做“实际功率”？笔者的理解是“发动机当时实际所做功的功率”，就像电学中灯泡的“实际功率”一样。因此，该题发动机的“实际功率”应该这样计算： 

公交车行驶路程：s＝vt＝10m/s×9.84×104s＝9.84×105m； 

车匀速行驶，有：F牵＝f＝0.05G车＝0.05mg＝0.05×6000kg×10N/kg＝3×103N； 

由W＝Fs可得汽车所做的功为：W实＝F牵s＝3×103N×9.84×105m＝2.952×109J； 

∴汽车此时的实际功率为：P实＝W实/t=2.952×109J/9.84×104s=3×104W=30kW。 

或： 

P实=F牵v=3×103N×10m/s=3×104W=30kW。

事实上，所提供的参考答案应该是发动机的“理论功率”或“额定功率”，非发动机的“实际功