Question

隨著人們生活水平的不斷提高，各種小汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭．仔細(xì)觀察和思考，可以發(fā)現(xiàn)小汽車的一些設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中的許多現(xiàn)象都與物理知識(shí)有關(guān)，請(qǐng)你用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)解答下面的問題：

（1）小汽車的外形設(shè)計(jì)成流線型（如圖1所示），當(dāng)小汽車在水平路面上高速行駛時(shí)對(duì)路面的壓力比靜止時(shí)________（選填“增大”、“減小”或“不變”），其原因是________．
（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，缸體的溫度很高，為確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，需對(duì)缸體進(jìn)行冷卻．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用水作為冷卻劑，這主要利用了水的________的特性．若汽車的水箱中裝有10kg水，當(dāng)水溫升高50℃時(shí)吸收的熱量是________J（ c_水=4.2×10³J/（kg?°C））
（3）“五?一”期間，小明一家開車外出旅游，途中看到如圖2所示的限速牌．小明用了10min的時(shí)間通過(guò)了這段10km長(zhǎng)的限速路段，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明他超速了嗎？________
（4）圖3為某小汽車測(cè)定油箱內(nèi)油量的電路原理圖．其中：Rx為壓力傳感器，它的電阻值隨受到壓力的變化而變化，阻值隨壓力變化的關(guān)系如圖4所示；表A為油量表，它實(shí)質(zhì)是一只電流表，油箱內(nèi)油量的變化通過(guò)電流表示數(shù)的變化顯示出來(lái)； R₀是阻值為5Ω的定值電阻；電源電壓恒為15V；油箱位于壓力傳感器Rx上，空油箱重50N．若電流表的量程為0_～0.6A，該油箱加滿油時(shí)，指針恰好指示最大刻度，求：（1升=1dm³）（ρ_汽油?=0.7×10³kg/m³）?
①油箱加滿油時(shí)，R₀兩端的電壓和R_x的阻值．
②油箱最多能儲(chǔ)油多少升？??________．

Answer 1

解：（1）流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，流速越快，壓強(qiáng)越小，小汽車上面呈弧形，高速行駛時(shí)上面空氣流動(dòng)快，對(duì)車的壓強(qiáng)小，這樣空氣對(duì)車向上的壓力大于向上的壓力，所以小汽車在水平路面上高速行駛時(shí)對(duì)路面的壓力比靜止時(shí)減��；
（2）根據(jù)Q_吸=cm△t可知，水的比熱容最大，質(zhì)量相同，升高的溫度相同，水吸收的熱量最多，冷卻效果好；
水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水△t=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×50℃=2.1×10⁶J；
（3）小汽車的速度：
v===60km/h＞40km/h，超速；
（4）①電路中電流是0.6A，
R₀兩端的電壓：
U₀=IR₀=0.6A×5Ω=3V，
電路的總電阻：
R===25Ω，
R_x=R-R₀=25Ω-5Ω=20Ω；
②由圖象可知，當(dāng)R_x的阻值為20Ω時(shí)，壓力為400N，
油的重力：
G=400N-50N=350N，
油的質(zhì)量：
m===35kg，
油的體積：
V===50×10^-3m³=50升．
故答案為：（1）減小；流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，流速越快，壓強(qiáng)越小，小汽車上面呈弧形，當(dāng)小汽車高速行駛時(shí)，上面空氣流動(dòng)快，這樣空氣對(duì)車底向上的壓強(qiáng)大于對(duì)車頂向下的壓強(qiáng)，產(chǎn)生向上的壓力差，使的小汽車對(duì)路面的壓力比靜止時(shí)減小；
（2）比熱容大，2.1×10⁶；
（3）油箱加滿油時(shí)，R₀兩端的電壓是3V，Rx的阻值是20Ω；
（4）50．
分析：（1）流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，流速越快，壓強(qiáng)越��；
（2）水的比熱容最大，質(zhì)量相同的水和其他物質(zhì)，溫度變化相同時(shí)，水吸放熱最多，已知水的質(zhì)量10kg，水的溫度升高50℃，根據(jù)Q_吸=c_水m_水△t可求出水吸收的熱量；
（3）已知時(shí)間10min，路程10km，求出速度與40km/h比較較即可；
（4）①根據(jù)油箱加滿油時(shí)，指針恰好指示最大刻度，即電流為0.6A，又知R₀是阻值為5Ω，根據(jù)U=IR可求出R₀兩端的電壓，又知電源電壓恒為15V，根據(jù)歐姆定律求出電路總電阻，減去R₀是阻值為5Ω，即為R_x的阻值；
②根據(jù)阻值隨壓力變化的關(guān)系，可找到油箱加滿油時(shí)油箱和油的對(duì)電阻R_x的壓力，從而知道油箱和油的重力，減去空油箱重50N，就是油的重力，從而求出質(zhì)量，再根據(jù)密度公式求出油的體積．
點(diǎn)評(píng)：本題涉及到的知識(shí)面比較廣，熱量的計(jì)算、速度的計(jì)算、壓強(qiáng)與流速的關(guān)系比較簡(jiǎn)單，難點(diǎn)在于歐姆定律的應(yīng)用，是一道電熱綜合題，正確分析電路看清電阻值隨壓力變化的關(guān)系是關(guān)鍵．