Question

20．近年來，我國汽車工業(yè)發(fā)展迅猛，各種新型汽車不斷投放市場進入普通百姓家庭．
（1）先閱讀，再作出選擇：汽車在行駛過程中，發(fā)動機的功率為P，牽引力為F，汽車行駛的速度為v，這三者之間的關(guān)系為P=Fv．當汽車爬坡時，駕駛員的操作總是加大油門同時將變速器換為低檔．加大油門是使發(fā)動機發(fā)揮最大的功率，換為低檔是為了減慢車速．那么，在爬坡時減慢車速的目的是C．
A．保證安全　　　　B．省油　　　　C．增大發(fā)動機的牽引力　　D．提高機械效率
（2）汽車發(fā)動機工作時把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，當汽油發(fā)動機內(nèi)燃燒不充分時會“黑煙”，這時發(fā)動機的效率降低．（選填“升高”、“不變”、“降低”）
（3）如果小明家的汽車正常行駛100km　要消耗6kg的汽油，這些汽油完全燃燒時所產(chǎn)生的熱量是2.76×10⁸ J．（已知：汽油的熱值為4.6×l0⁷J/kg）．
（4）汽車的發(fā)動機工作時，溫度會升高，為了不讓它的溫度過高，所發(fā)要循環(huán)的水進行冷卻，主要的原因是水的比熱容較大，溫度升高時能帶走更多的熱量，更有利于冷卻．

Answer 1

分析 （1）當油門調(diào)到最大時，功率達最大此時功率無法再增加，由P=Fv可分析減少車速的原因．
（2）熱機工作的過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；熱機的效率是指用來做有用功的能量占燃料完全燃料放出的總能量的百分比，據(jù)此結(jié)合現(xiàn)象可分析對效率的影響；
（3）利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=qm求汽油完全燃燒放出的熱量；
（4）對水的比熱容大的理解：相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多．

解答 解：
（1）汽車在行駛過程中，發(fā)動機的功率為P，牽引力為F，汽車行駛的速度為v，這三者之間的關(guān)系為P=Fv．當汽車爬坡時，駕駛員的操作總是加大油門同時將變速器換為低檔．加大油門是使發(fā)動機發(fā)揮最大的功率，換為低檔是為了減慢車速；
由P=Fv得F=$\frac{P}{v}$，當功率為最大功率時，速度減小，牽引力增大，有利于汽車爬坡；
故選C．
（2）汽車發(fā)動機工作時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；
冒“黑煙”說明燃燒不充分，用來做有用功的能量占燃料完全燃燒放出的總能量的比值就小，所以效率降低；
（3）汽油完全燃燒時所產(chǎn)生的熱量：
Q_放=qm=4.6×10⁷J/kg×6kg=2.76×10⁸J；
（4）汽車發(fā)動機通常都用水來冷卻，是因為水比其它液體的比熱容大，溫度升高時能帶走更多的熱量，更有利于冷卻．
故答案為：（1）C；
（2）機械能；降低；
（3）2.76×10⁸；
（4）比熱容較大；熱量．

點評 本題通過汽車為載體，考查了學生對功率的推導公式P=Fv、汽油機能量轉(zhuǎn)化、水的比熱容大的應(yīng)用、燃料完全燃燒放熱公式的應(yīng)用，知識點多、綜合性強，屬于難題，要求靈活運用所學知識！