Question

閱讀短文，回答問(wèn)題．
在我國(guó)隨著人民生活水平的提高，加上“汽車(chē)下鄉(xiāng)”政策的實(shí)施，不少農(nóng)村家庭都購(gòu)買(mǎi)了汽車(chē)，汽車(chē)開(kāi)始進(jìn)入普通百姓家庭．家住農(nóng)村的小明同學(xué)家買(mǎi)了一輛嶄新的奇瑞風(fēng)云2三廂汽車(chē)（如圖甲）．他高興極了，把車(chē)的里里外外都觀察了個(gè)夠．通過(guò)觀察，小明發(fā)現(xiàn)汽車(chē)上的許多部件都用到了物理知識(shí)．
（1）汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)是四沖程汽油機(jī)，其中______沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）汽車(chē)上的散熱器用水作為冷卻劑，這是利用了水的______較大的性質(zhì)．如果水箱中裝有5kg的水，當(dāng)水溫度升高20℃時(shí)，需要吸收的熱量為_(kāi)_____J．
（3）通過(guò)查看說(shuō)明書(shū)得知轎車(chē)車(chē)身質(zhì)量為1725kg．當(dāng)車(chē)上載有275kg的人和物品時(shí)，車(chē)輪與地面的總接觸面積為4.0×10^-2m²，轎車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為_(kāi)_____．（g取10N/kg）
（4）若汽車(chē)油箱的容積為60升（dm³），內(nèi)裝的是密度為0.71×10³ kg/m³、熱值為4.6×10⁷J/kg的汽油，則該油箱中最多可裝______kg的汽油．若該車(chē)以20m/s的速度勻速行駛100km時(shí)所消耗的汽油為5kg，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出的功率為12kW，則汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為_(kāi)_____．

（5）圖乙是該車(chē)自動(dòng)測(cè)定汽車(chē)油箱內(nèi)油面高度的裝置原理圖，圖中的油量表實(shí)質(zhì)是______表改裝而成的，定值電阻R₀的作用是______，在加油的過(guò)程中，油量表的示數(shù)______．（選填“變大、變小、不變”）來(lái)源：
（6）若轎車(chē)以90kW的恒定功率啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變，運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示．則在0-5s時(shí)間內(nèi)，轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做功______J；轎車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力是______N．
（7）通過(guò)測(cè)量獲得轎車(chē)以不同的速度行駛時(shí)對(duì)應(yīng)的制動(dòng)距離（即從操縱制動(dòng)剎車(chē)到車(chē)停下來(lái)的距離）數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
速度/（km/h）	40	60	80	100	120
制動(dòng)距離/m	8	18		50	72

當(dāng)轎車(chē)以80km/h行駛時(shí)所對(duì)應(yīng)的制動(dòng)距離為_(kāi)_____m．

Answer 1

解：
（1）汽油機(jī)的四個(gè)沖程是吸氣、壓縮、做功、排氣沖程．做功沖程高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）汽車(chē)散熱器用水作為冷卻劑，是利用了水的比熱容較大的性質(zhì)；
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×5kg×20℃=4.2×10⁵J．
（3）轎車(chē)對(duì)地面的壓力：
F=G=（m+m_車(chē)）g=（275kg+1725kg）×10N/kg=20000N；
轎車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p===5×10⁵Pa．
（4）①∵ρ=，
∴該車(chē)油箱最多能裝汽油：
m=ρv=0.71×10³ kg/m³×60×10^-3m³=42.6kg；
②∵v=，
∴行駛時(shí)間t===5000s；
汽車(chē)的有用功W_有=Pt=12×10³W×5000s=6×10⁷J；
釋放的能量Q=qm′=4.6×10⁷J/kg×5kg=2.3×10⁸J；
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率η=×100%=×100%≈26%．
（5）油量表串聯(lián)在電路中，實(shí)際是一電流表；在加油時(shí)，浮子位置升高，在杠桿作用下，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變小，使電路中的電流變大，電流表示數(shù)變大，油量表示數(shù)變大；R′的作用是可以防止電路中的電流過(guò)大而燒壞儀表，保護(hù)電路．
（6）轎車(chē)的功率P=90kW=9×10⁴W，
轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做功：W=Pt=9×10⁴W×5s=4.5×10⁵J；
由圖示知轎車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度是v=30m/s；
∵P===Fv
∴轎車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力：f=F===3000N
（7）通過(guò)對(duì)1、2、4、5的分析可知速度越大制動(dòng)距離越大，即制動(dòng)距離一定與速度有關(guān)，但明顯不是正比關(guān)系．故可以想到可能與速度的平方成正比，通過(guò)計(jì)算可知制動(dòng)距離的確與速度的平方成正比：
則由=解得：80km/h的制動(dòng)距離為32m．
故答案為：（1）做功；
（2）比熱容；4.2×10⁵；
（3）5×10⁵；
（4）42.6；26%；
（5）電流；保護(hù)電路；變大；
（6）4.5×10⁵；3000；
（7）32．
分析：（1）汽油機(jī)四沖程中的能量轉(zhuǎn)化情況，吸氣和排氣沖程不發(fā)生能量轉(zhuǎn)化，壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）水具有較大的比熱容是它常被用做冷卻劑的原因；知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的溫度升高值，利用公式Q_吸=cm△t計(jì)算水吸收熱量的多少；
（3）轎車(chē)對(duì)地面的壓力等于車(chē)、人和物品的重力之和，根據(jù)G=mg求出其大小，然后根據(jù)p=求出轎車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（4）①已知油箱的體積和汽油的密度，根據(jù)公式m=ρV可求汽油的質(zhì)量；
②已知行駛的距離和速度，根據(jù)速度的變形公式可求所用的時(shí)間，再根據(jù)公式W=Pt可求汽車(chē)的有用功；根據(jù)公式Q=qm可求釋放的能量，有用功與釋放能量的比值就是發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率．
（5）如圖，該裝置涉及到浮力、杠桿、滑動(dòng)變阻器、電流表等相關(guān)知識(shí)，油面上升通過(guò)浮子和杠桿使滑動(dòng)變阻器連入的電阻變小，電路中的電流變大；油面下降通過(guò)浮子和杠桿使滑動(dòng)變阻器連入的電阻變大，電路中的電流變小；據(jù)此分析．
如果沒(méi)有定值電阻的話，則當(dāng)油箱中的油越來(lái)越多的時(shí)候，滑動(dòng)變阻器的阻值就會(huì)越來(lái)越小，此時(shí)電路中的電流就會(huì)越來(lái)越大，可能會(huì)燒壞油量表．
（6）利用功的公式W=Pt可計(jì)算轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；
利用二力平衡知識(shí)可知阻力大小等于牽引力，所以先在圖乙中找到汽車(chē)勻速直線運(yùn)動(dòng)是的速度，再利用功率的計(jì)算公式P===Fv，求出牽引力F，即等于阻力的大�。�
（7）由對(duì)表格中速度和制動(dòng)距離的關(guān)系的分析我們可以得出制動(dòng)距離應(yīng)與速度的平方成正比，則可得速度為80km/h時(shí)的制動(dòng)距離．
點(diǎn)評(píng)：本題通過(guò)家用轎車(chē)為載體，考查了學(xué)生對(duì)重力公式、壓強(qiáng)公式、吸熱公式、功率公式、效率公式的掌握和應(yīng)用，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，屬于難題，要求靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)！