Question

1．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）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kg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%．
（4）汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，需將鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并旋轉(zhuǎn)（相當(dāng)于閉合開(kāi)關(guān)），請(qǐng)根據(jù)如圖甲所提供的器件（圖中A、B、C為三個(gè)接線柱），用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將轎車(chē)的啟動(dòng)原理圖連接完整．

（5）若轎車(chē)以90kW的恒定功率啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變，運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，則在0-50s時(shí)間內(nèi)，轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為4.5×10⁶J，轎車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力為3000N．
（6）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）	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）①已知油箱的體積和汽油的密度，根據(jù)公式m=ρV可求汽油的質(zhì)量；
②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．
（4）電磁鐵工作時(shí)吸引銜鐵下來(lái)，根據(jù)杠桿原理銜鐵的另一端向右運(yùn)動(dòng)與觸點(diǎn)相連，使電動(dòng)機(jī)連通開(kāi)始工作；電磁鐵的工作電壓小于電動(dòng)機(jī)的工作電壓，故電磁鐵只利用電源的一部分，并且電磁鐵和電動(dòng)機(jī)，都能獨(dú)立、同時(shí)工作，故二者應(yīng)并聯(lián)連接；
（5）知道轎車(chē)以90kW的恒定功率做直線運(yùn)動(dòng)，利用W=Pt求轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做功，再利用P=Fv求汽車(chē)牽引力，而汽車(chē)勻速行駛、受平衡力，根據(jù)二力平衡條件求汽車(chē)受到的阻力．
（6）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）①該車(chē)油箱最多能裝汽油m=ρv=0.71×10³ kg/m³×60×10^-3m³=42.6kg；
②行駛時(shí)間t=$\frac{s}{t}$=$\frac{100000m}{20m/s}$=5000s；
汽車(chē)的有用功W_有=Pt=12×10³W×5000s=6×10⁷J；
釋放的能量Q=qm′=4.6×10⁷J/kg×5kg=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%．
（4）電磁鐵工作時(shí)吸引銜鐵下來(lái)，根據(jù)杠桿原理銜鐵的另一端向右運(yùn)動(dòng)與觸點(diǎn)相連，使電動(dòng)機(jī)連通開(kāi)始工作；電磁鐵的工作電壓小于電動(dòng)機(jī)的工作電壓，故電磁鐵只利用電源的一部分，并且電磁鐵和電動(dòng)機(jī)，都能獨(dú)立、同時(shí)工作，故二者應(yīng)并聯(lián)連接，如圖所示：

（5）轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做功 W=Pt=90×10³W×50s=4.5×10⁶J；
由圖示知轎車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)的速度是v=30m/s；
所以，轎車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力 f=$\frac{P}{v}$=$\frac{9×1{0}^{4}W}{30m/s}$=3×10³N；
（7）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）42.6；  26%；  （4）如上圖；（5）4.5×10⁶；  3000； （6）32．

點(diǎn)評(píng) 本題為力學(xué)和熱學(xué)以及電磁學(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．