Question

【題目】隨著人們生活水平的不斷提高，各種小汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭．小汽車的一些設(shè)計(jì)和使用過程中的許多現(xiàn)象與物理知識有關(guān)，請你用學(xué)過的物理知識解答下面的問題：

（1）普通的小汽車用的是汽油機(jī)，圖甲所示的是沖程，這個(gè)沖程中燃料通過燃燒將能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾?/span>能．為了不讓汽油機(jī)在工作時(shí)溫度升得太高，在設(shè)計(jì)制造時(shí)，汽缸外有一個(gè)水套，讓汽缸被水包圍著，這是通過的方式減少汽缸內(nèi)能，用水來冷卻汽缸是因?yàn)樗��?/span>較大．
（2）太陽能汽車?yán)�用太陽能來�?qū)動，真正實(shí)現(xiàn)了零排放，有效地減少了對環(huán)境的污染．某太陽能汽車如圖乙，質(zhì)量為450kg，頂部安裝了太陽能電池板．若汽車上的太陽能電池板的有效面積為6m2 ， 它正對太陽時(shí)太陽光照射到地面時(shí)單位面積上的輻射功率為1.2×103J/(m2·s)，電池的輸出功率為2.1kW，則將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率為 ， 如果這輛汽車的電動機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80%，當(dāng)汽車在水平面上勻速行駛時(shí)，受到的牽引力為80N，則汽車的行駛速度為 m/s．
（3）太陽能汽車采用四輪鼓式制動，有效地減少了制動距離．太陽能汽車在制動過程中動能在不斷的（增大/減少/不變）．通過測量獲得汽車以不同速度行駛時(shí)對應(yīng)的制動距離（即從操縱制動剎車到車停下來的距離），數(shù)據(jù)如下表所示：

請?jiān)趫D中描點(diǎn)作出s- v2圖象 ， 寫出s和v的定量關(guān)系式s= ， 當(dāng)轎車速度為8m/s時(shí)對應(yīng)的制動距離是m．

Answer 1

【答案】
（1）做功,化學(xué),內(nèi),熱傳遞,比熱容
（2）29.2%,21
（3）減少,,,8
【解析】 (1)內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程，即吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，在做功沖程中，活塞由上向下氣缸內(nèi)的高壓高溫物質(zhì)，即對活塞做功，使得內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；同時(shí)為了避免汽油機(jī)在工作時(shí)溫度升得太高，在設(shè)計(jì)制造時(shí)，汽缸外有一個(gè)水套，讓汽缸被水包圍著，即通過水吸收熱量而使得氣缸溫度降低，這是通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能的；在這里我們之所以選擇用水作為冷卻劑，源于水的比熱容最大，即相同質(zhì)量的水和其他的液體相比較時(shí)，若都是升高1℃時(shí)，水能吸收的熱量最多，故用水冷卻效果最好；
(2)電池的輸出功率：P電池=2100W；太陽光照射的輻射功率為；P太陽=1.2×103W/m2×6m2=7.2×103W；太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率：

因?yàn)殡娔茏罱K轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80%，所以P機(jī)械=P電池×η′=2100W×80%=1680W；

由公式P=Fv得：
(3)太陽能汽車在制動過程中質(zhì)量不變，速度變小，動能變��；

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)圖中先畫點(diǎn)，再描線，注意橫坐標(biāo)準(zhǔn)速度的平方，縱坐標(biāo)為距離．如圖所示：

根據(jù)表中數(shù)據(jù)和圖象反映的規(guī)律可知， ；當(dāng)轎車速度為8m/s時(shí)對應(yīng)的制動距離約是8m．

所以答案是：(1) 做功；化學(xué)；內(nèi)；熱傳遞；比熱容 (2) 29.2%；21 (3)減少 ；圖略； ； 8

【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解熱機(jī)的概念(熱機(jī)：將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，統(tǒng)稱為熱機(jī)．熱機(jī)的種類很多如：蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等)，還要掌握內(nèi)燃機(jī)的工作過程(內(nèi)燃機(jī)可分為汽油機(jī)和柴油機(jī)，它們一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程．一個(gè)工作循環(huán)中對外做功1次，活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)2周)的相關(guān)知識才是答題的關(guān)鍵．