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(2012?太倉市一模)閱讀短文,回答問題
在我國隨著人民生活水平的不斷提高和“汽車下鄉(xiāng)”政策的實施,汽車已經走進了很多普通農村家庭,最近小王家也購買了一輛小汽車.小王十分高興,將汽車里里外外看了個遍,并且進行了認真的思考,發(fā)現汽車上許多地方都用到了物理知識,下面就是他思考的問題,請你幫他補充完整.
(1)汽車發(fā)動機是汽油機,發(fā)動機工作時,
做功
做功
沖程將內能轉化為機械能,
壓縮
壓縮
沖程將機械能轉化為內能.
(2)汽車上的散熱器用水作為冷卻劑,這是利用了水的
比熱容
比熱容
較大的性質
(3)通過查看說明書得知轎車車身質量為1725kg.當車上載有275kg的人和物品時,車輪與地面的總接觸面積為4.0×10-2m2,轎車對地面的壓強為
5×105
5×105
Pa. (g取10N/kg)
(4)若汽車油箱的容積為60升,內裝的是密度為0.71×103 kg/m3、熱值為4.6×107J/kg的汽油,則該油箱中最多可裝
42.6
42.6
kg的汽油.若該車以20m/s的速度勻速行駛100km時所消耗的汽油為5kg,汽車發(fā)動機的輸出的功率為12kw,則汽車發(fā)動機的效率為
26%
26%

(5)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,運動速度v與時間t的關系如圖所示,則在0~25s時間內,轎車發(fā)動機所做的功為
2.25×106
2.25×106
J,轎車在運動過程中受到的阻力為
3000
3000
N.
分析:(1)汽油機一個工作循環(huán)有四個沖程:吸氣、壓縮、做功、排氣沖程,在壓縮沖程中,壓縮汽油和空氣的混合物,將機械能轉化為燃料混合物的內能,使燃料混合物的內能增加、溫度升高;在做功沖程中,燃料燃燒產生的燃氣膨脹做功,將內能轉化為活塞的機械能;
(2)水具有較大的比熱容,和其它物質相比,降低相同的溫度,水吸收相同的熱量多;
(3)轎車對地面的壓力等于車、人和物品的重力之和,根據G=mg求出其大小,然后根據p=
F
S
求出轎車對地面的壓強;
(4)①已知油箱的體積和汽油的密度,根據公式m=ρV可求汽油的質量;
 ②已知行駛的距離和速度,根據速度的變形公式可求所用的時間,再根據公式W=Pt可求汽車的有用功;根據公式Q=qm可求釋放的能量,有用功與釋放能量的比值就是發(fā)動機的熱機效率.
(5)利用功的公式W=Pt可計算轎車發(fā)動機所做的功;
利用二力平衡知識可知阻力大小等于牽引力,所以先在圖乙中找到汽車勻速直線運動是的速度,再利用功率的計算公式P=
W
t
=
Fs
t
=Fv,求出牽引力F,即等于阻力的大小.
解答:解:
(1)汽車的發(fā)動機工作時,在做功沖程將內能轉化為機械能,在壓縮沖程將機械能轉化為內能.
(2)汽車散熱器用水作為冷卻劑,是利用了水的比熱容較大的性質;
(3)轎車對地面的壓力:
F=G=(m+m)g=(275kg+1725kg)×10N/kg=20000N;
轎車對地面的壓強:
p=
F
S
=
20000N
4.0×10-2m2
=5×105Pa.
(4)①∵ρ=
m
V
,
∴該車油箱最多能裝汽油:
m=ρv=0.71×103 kg/m3×60×10-3m3=42.6kg;
②∵v=
s
t
,
∴行駛時間t=
s
v
=
100000m
20m/s
=5000s;
汽車的有用功W=Pt=12×103W×5000s=6×107J;
釋放的能量Q=qm′=4.6×107J/kg×5kg=2.3×108J;
發(fā)動機的效率η=
W
Q
×100%=
6×107J
2.3×108J
×100%≈26%.
(5)轎車的功率P=90kW=9×104W,
轎車發(fā)動機做功:W=Pt=9×104W×2.5s=2.25×105J;
由圖示知轎車勻速運動時的速度是v=30m/s;
∵P=
W
t
=
Fs
t
=Fv
∴轎車運動過程中受到的阻力:f=F=
P
v
=
9×104W
30m/s
=3000N
故答案為:(1)做功;壓縮;(2)比熱容;(3)5×105;(4)42.6;26%;2.25×106;3000.
點評:本題通過家用轎車為載體,考查了學生對重力公式、壓強公式、功率公式、效率公式的掌握和應用,知識點多、綜合性強,屬于難題,要求靈活運用所學知識!
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