5.“生活處處有物理,細(xì)心觀察皆學(xué)問”,同學(xué)們在學(xué)習(xí)時(shí),要善于把物理知識與生活、學(xué)習(xí)活動有機(jī)地結(jié)合起來.請分析下列幾個問題:

(1)公安部門要求小汽車的司機(jī)和前排的乘客必須使用安全帶,這主要是為了防止緊急剎車時(shí)由慣性帶來的危害;當(dāng)汽車在平直公路上勻速直線行駛時(shí),汽車所受到的合力為0N.
(2)如下圖所示為生活中常用的熱水瓶,注入一定量的熱水后,立即蓋上軟木塞,軟木塞常會跳起來.圖丙中(選填“乙”或“丙”)汽油機(jī)的工作過程與軟木塞跳起這一現(xiàn)象能量的轉(zhuǎn)化是相同的. 若該單缸汽油機(jī),飛輪轉(zhuǎn)速是1800r/min,則它每秒鐘內(nèi)做了15次功.
(3)若有兩臺汽油機(jī)A和B,A的功率為B功率的3倍,A的效率為20%,B的效率為25%,那么A、B兩汽油機(jī)每小時(shí)耗油量之比為15:4.
(4)小中在家里通過光亮的瓷磚地面看到了掛在天花板上的吊燈,他看到的其實(shí)是吊燈的虛(填“實(shí)”或“虛”)像,如果吊燈到地面的距離是3m,則像到吊燈的距離為6m.

分析 (1)物體由于慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài).物體靜止或勻速直線運(yùn)動時(shí)受到平衡力的作用,平衡力的合力為零.
(2)瓶內(nèi)熱水蒸發(fā)產(chǎn)生大量水蒸氣,水蒸氣膨脹對瓶塞做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;汽油機(jī)的四個沖程中,壓縮沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.
內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)包括四個沖程,飛輪轉(zhuǎn)兩周,對外做功一次.
(3)要求甲乙的每小時(shí)的耗油量之比,首先要表示出每臺汽油機(jī)在1小時(shí)內(nèi)消耗的汽油,然后利用表達(dá)式之比去求其耗油量之比.
汽油機(jī)每小時(shí)的耗油量可用汽油機(jī)每小時(shí)消耗的總能量除以汽油的熱值來表示.
汽油機(jī)消耗的總能量可以利用汽油機(jī)做的有用功除以熱機(jī)的效率.
題目中告訴的汽油機(jī)的功率為轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的功率,即有用功率.有用功率乘以1小時(shí)就是其在1小時(shí)內(nèi)所做的有用功.
由此入手即可表示出汽油機(jī)在1小時(shí)的耗油量,從而可以得到答案.
(4)光亮的瓷磚相當(dāng)于平面鏡,依據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)可知,成的像是虛像,像與物到鏡面的距離相等.

解答 解:(l)物體由于慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),司機(jī)和乘客與汽車一起運(yùn)動,當(dāng)汽車突然停止,司機(jī)和乘客由于慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),容易沖出車外發(fā)生事故.小汽車的司機(jī)和前排的乘客必須使用安全帶;
汽車在平直公路上勻速直線行駛時(shí),一定受到平衡力的作用,平衡力的合力為零.
(2)瓶塞跳起來,機(jī)械能增大,這是由于暖瓶內(nèi)氣體膨脹做功造成的,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成瓶塞的機(jī)械能;
汽油機(jī)在做功沖程中,氣缸內(nèi)高溫氣體膨脹推動活塞做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.
乙中的兩個氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動,所以為壓縮沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,丙中的兩個氣門都關(guān)閉,活塞下運(yùn)動,所以為做功沖程.
故圖丙中汽油機(jī)的工作過程與軟木塞跳起這一現(xiàn)象能量的轉(zhuǎn)化是相同的. 
由題知,飛輪每秒轉(zhuǎn)數(shù)為:
n=$\frac{1800s}{60}$=30r,
因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)包括四個沖程,飛輪轉(zhuǎn)兩周,對外做功一次,
所以,此汽油機(jī)每秒鐘內(nèi)完成60個沖程,對外做功15次.
(3)設(shè)A的功率為PA,B的功率為PB,效率為ηA,效率為ηB,汽油的熱值為q,做功時(shí)間為t,
A在時(shí)間t內(nèi)做的有用功:WA=PAt.
則由題意知:$\frac{{P}_{A}}{{P}_{B}}$=3,$\frac{{η}_{A}}{{η}_{B}}$=$\frac{4}{5}$,
A在時(shí)間t內(nèi)消耗的總能量:QA=$\frac{{W}_{A}}{{η}_{A}}$=$\frac{{P}_{A}t}{{η}_{A}}$.
A在時(shí)間t內(nèi)的耗油量:mA=$\frac{Q}{q}$=$\frac{{P}_{A}t}{{η}_{A}q}$.
同理可以得到乙在時(shí)間t內(nèi)的耗油量的表達(dá)式:m=$\frac{{P}_{B}t}{{η}_{B}q}$.
甲乙兩汽油機(jī)在相同時(shí)間(包括1h)內(nèi)的耗油量之比就等于兩表達(dá)式之比:$\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=$\frac{{P}_{A}t}{{η}_{A}q}$:$\frac{{P}_{B}t}{{η}_{B}q}$=$\frac{{P}_{A}t{η}_{B}q}{{P}_{B}t{η}_{A}q}$=$\frac{{P}_{A}{η}_{B}}{{P}_{B}{η}_{A}}$=$\frac{3×5}{4}$=15:4.
(4)光亮的瓷磚相當(dāng)于平面鏡,它能成天花板上的吊燈的像,像是由于光的反射形成的,即反射光線的反向延長線會聚而成,所以是虛像;
像與物到鏡面距離相等,吊燈到地面的距離是3m,吊燈的像離地面上也應(yīng)是3m;則像到吊燈的距離為3m+3m=6m;
故答案為:
(1)慣性;0;
(2)丙;15;
(3)15:4;
(4)虛;6.

點(diǎn)評 此題涉及到的知識點(diǎn)較多,綜合性很強(qiáng),考察相當(dāng)全面,在此題中,如何將汽油機(jī)的耗油量表示出來也是一個難點(diǎn).明確汽油機(jī)的功率在這里指的是有用功率是解決此題的關(guān)鍵.

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