Question

隨著人民生活水平的不斷提高，汽車已經走進我們的家庭．小林的爸爸最近也購買了一輛轎車．
（1）通過查看說明書得知轎車車身質量為1725kg．當車上載有195kg的人和物品時，車輪與地面的總接觸面積為4.0×10^-2m²，試求轎車對地面的壓強（g取10N/kg）．
（2）請在圖甲中用筆畫線代替導線將汽車的啟動原理圖連接完整．
說明：當鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并轉動（相當于閉合開關），電動機工作，啟動轎車；電磁鐵的工作電壓小于電動機的工作電壓．
（3）若轎車以90kW的恒定功率啟動做直線運動，運動過程中受到的阻力不變，運動的速度v與時間t的關系如圖乙所示．則在0-5s時間內，轎車發(fā)動機做功 ______J，轎車運動過程中受到的阻力是 ______N．
（4）通過測量獲得轎車以不同速度行駛時對應的制動距離（即從操縱制動剎車到車停下來的距離），數據如下表所示：

實驗次數	1	2	3	4	5
速度/	40	60	80	100	120
制動距離/m	8	18		50	72

根據表中數據所反映的規(guī)律可知，當轎車速度為80km/h時對應的制動距離是 ______m．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知受力面積，壓力大小等于物體重力，利用壓強公式計算出壓強；
（2）電磁鐵工作時吸引銜鐵下來，根據杠桿原理銜鐵的另一端向右運動與觸點相連，使電動機連通開始工作；
電磁鐵的工作電壓小于電動機的工作電壓，故電磁鐵只利用電源的一部分，并且電磁鐵和電動機，都能獨立、同時工作，
故二者應并聯連接；
（3）利用功的公式w=pt計算功，再利用二力平衡知識，阻力大小等于牽引力，而牽引力等于功率除以速度；
（4）第n次實驗，速度v_n，制動距離m_n，根據表中數據所反映的規(guī)律為：m_n=0.1×（n+1）×v_n，利用此規(guī)律計算即可．
解答：解：（1）轎車對地面的壓力大小為F=（m+m_車）g=（1725kg+195kg）×10N/kg=1.92×10⁴N；
轎車對地面的壓強；

（2）電路連接圖  


（3）轎車發(fā)動機做功 W=Pt=90×10³w×5s=4.5×10⁵J；
由圖示知轎車勻速運動的速度是v=30m/s；
所以，轎車運動過程中受到的阻力 ；

（4）第n次實驗，速度v_n，制動距離m_n，
則有 m_n=0.1×（n+1）×v_n=0.1×（3+1）×80m=32m．
答：（1）轎車對地面的壓強是4.8×10⁵Pa；
（2）電路圖如上；
（3）轎車運動過程中受到的阻力3×10³N；
（4）當轎車速度為80km/h時對應的制動距離是32m．
點評：本題讓學生依據表格中的參數和相關圖象通過選擇有用的信息來進行力學、電學等綜合計算及電路圖的連接和分析，這個題是很有難度的．