Question

12．閱讀短文，回答問題：
汽車在高速行駛過程中一旦發(fā)生碰撞，車身停止，而乘員則會繼續(xù)向前與車身撞擊，甚至能把擋風(fēng)玻璃撞碎而飛出車外．在發(fā)生交通事故時(shí)，安全帶能對人體起到緩沖的作用，防止出現(xiàn)二次傷害．在發(fā)生嚴(yán)重撞擊時(shí)，方向盤等處的車載氣囊會自動充氣彈出，在人體接觸到安全氣囊時(shí)，安全氣囊通過氣囊表面的氣孔開始排氣，從而起到緩沖作用，減輕身體所受沖擊力，大大減小傷害．
（1）汽車“發(fā)動機(jī)”通常都是以汽油或柴油為燃料的，汽油、柴油都屬于不可再生（可再生/不可再生）能源；汽車“發(fā)動機(jī)”一般需要用水來作冷卻劑，這是利用了水的比熱容較大的屬性．
（2）一輛汽車沿一平直公路勻速行駛30km，消耗了2kg汽油，該汽車與路面間的摩擦力為690N，則此過程中汽油完全燃燒放出的熱量為9.2×10⁷J，該汽車“發(fā)動機(jī)”的效率為22.5%．（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg）
（3）汽油機(jī)是汽車的“心臟”，汽油機(jī)的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（4）對于短文中提到的“緩沖”，小華同學(xué)提出了自己的猜想：安全帶和安全氣囊增加人與碰撞物間的接觸時(shí)間，從而大大減小撞擊力．物理興趣小組的同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：在兩個(gè)相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉，用同一只雞蛋從相同的高度先落在面粉厚度大的槽中，留下較深的坑，雞蛋完好無損；后落在面粉厚度較小槽中，雞蛋破裂．實(shí)驗(yàn)中通過比較坑的深淺來比較撞擊時(shí)間的長短，根據(jù)實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證小華同學(xué)的猜想是正確（正確/錯(cuò)誤）的．請列舉上述“緩沖”的物理知識在生活中應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例：撐桿跳高運(yùn)動員要落在厚厚的海綿墊上．

Answer 1

分析 （1）①從能源是否可再利用的角度可分為可再生能源和不可再生能源，化石能源、核能會越用越少，屬于不可再生能源；
②單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃所吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容，比熱容是反映不同物質(zhì)吸放熱能力的一個(gè)物理量，物質(zhì)的比熱容越大，在質(zhì)量和升高溫度相同時(shí)，吸收熱量多．
（2）利用Q=mq求出汽油燃燒放出的熱量，利用W=Fs求出有用功，則汽油機(jī)的效率η=$\frac{W}{Q}$．
（3）汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程組成，其中壓縮沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能．
（4）探究撞擊力和撞擊時(shí)間的關(guān)系，要控制物體相同、物體由靜止釋放的高度相同，通過雞蛋在面粉上留下坑的深淺，反映撞擊時(shí)間的長短，通過雞蛋是否破裂反映撞擊力大�。�

解答 解：（1）從能源是否可再利用的角度可分為可再生能源和不可再生能源，煤、石油、天然氣屬于不可再生能源；因?yàn)樗�的比熱容大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以汽車散熱器常用水作為冷卻劑．
（2）此過程中汽油完全燃燒放出的熱量為Q=mq=2kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁷J
因?yàn)檐噭蛩偎�以f=690N，又因?yàn)樾旭偟木嚯xs=30km=30000m，則克服摩擦力做的功：
W=fs=690N×30000m=2.07×10⁷J．
所以熱機(jī)的效率為：
η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{2.07×1{0}^{7}J}{9.2×1{0}^{7}J}$=22.5%．
（3）汽油機(jī)工作中，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能．
（4）在兩個(gè)相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉，從相同的高度落下控制了接觸面粉時(shí)的速度；通過比較面粉中留下的坑的深淺看出撞擊時(shí)間的長短，由此可得：物體撞擊其它物體時(shí)，相互作用的時(shí)間越長，撞擊力越小．這樣的應(yīng)用很多，例如撐桿跳高運(yùn)動員要落在厚厚的海綿墊上，輪船靠近躉船時(shí)相互接觸處掛有緩沖輪胎，警察對高樓墜落人員施救時(shí)，在地面鋪上空氣墊等．
故答案為：（1）不可再生；比熱容大；（2）9.2×10⁷；22.5%；（3）做功；（4）坑的深淺；正確；撐桿跳地上鋪的海綿墊子、輪船邊緣掛的輪胎、警察用氣墊床救護(hù)高空落地者，拳擊時(shí)必須使用拳擊套等合理的例子均可以．

點(diǎn)評 本題結(jié)合汽車考查了能源的分類、水的比熱容大的理解、燃料的放熱、熱機(jī)效率等知識，涉及內(nèi)容較多，要結(jié)合相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行分析解答，是中考熱點(diǎn)．