Question

3．閱讀短文，回答問(wèn)題
在我國(guó)隨著人民生活水平的不斷提高和“汽車(chē)下鄉(xiāng)”政策的實(shí)施，汽車(chē)已經(jīng)走進(jìn)了很多普通農(nóng)村家庭，最近小王家也購(gòu)買(mǎi)了一輛小汽車(chē)．小王十分高興，將汽車(chē)?yán)锢锿馔饪戳藗�(gè)遍，并且進(jìn)行了認(rèn)真的思考，發(fā)現(xiàn)汽車(chē)上許多地方都用到了物理知識(shí)，下面就是他思考的問(wèn)題，請(qǐng)你幫他補(bǔ)充完整．
（1）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽油機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，做功沖程將內(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，這是利用了水的比熱容較大的性質(zhì)．
（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5×10⁵Pa．（g取10N/kg）
（4）若汽車(chē)油箱的容積為60升，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42.6kg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26.1%．
（5）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-1）	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32m．

Answer 1

分析 （1）汽油機(jī)的做功沖程中，進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣體對(duì)外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）水的比熱容大，和其它物質(zhì)比較，升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多；
（3）已知汽車(chē)、人、貨物質(zhì)量和汽車(chē)與地面的接觸面積，利用重力公式和壓強(qiáng)公式求汽車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（4）根據(jù)m=ρV算出汽油的質(zhì)量；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）第n次實(shí)驗(yàn)，速度v_n，制動(dòng)距離m_n，根據(jù)表中數(shù)據(jù)所反映的規(guī)律為：m_n=0.1×（n+1）×v_n，利用此規(guī)律計(jì)算即可．

解答 解：（1）汽油機(jī)的做功沖程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）因?yàn)樗�的比熱容大，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(chē)上的散熱器用水作為冷卻劑；
（3）車(chē)、人、貨物的總質(zhì)量：
m=1725kg+275kg=2000kg，
因?yàn)樵谒�平路面�?br />所以汽車(chē)對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=2000kg×10N/kg=20000N，
汽車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{20000N}{4.0×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=5×10⁵Pa；
（4）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$得
該油箱中最多可裝汽油的質(zhì)量為：m=ρV=0.71×10³kg/m³×60×10^-3m³=42.6kg；
根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，行駛時(shí)間：
t′=$\frac{{s}^{′}}{{v}^{′}}$=$\frac{100×1{0}^{3}m}{20m/s}$=5000s，
汽車(chē)的有用功：
W_有=P′t′=12×10³W×5000s=6×10⁷J，
釋放的能量：
Q=m″q=5kg×4.6×10⁷J/kg=2.3×10⁸J；
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{Q}$×100%=$\frac{6×1{0}^{7}J}{2.3×1{0}^{8}J}$×100%≈26.1%；
（5）第n次實(shí)驗(yàn)，速度v_n，制動(dòng)距離m_n，
則m_n=0.1×（n+1）×v_n=0.1×（3+1）×80m=32m．
故答案為：
（1）做功；（2）比熱容；（3）5×10⁵；（4）42.6；26.1%；（5）32．

點(diǎn)評(píng) 本題為力學(xué)和熱學(xué)綜合題，涉及到的知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，要求靈活選用所學(xué)知識(shí)分析求解，并能依據(jù)表格中的參數(shù)和相關(guān)圖象通過(guò)選擇有用的信息來(lái)進(jìn)行分析，具有一定的難度．