【題目】某款油電混合動力小汽車,具有省油、能量利用率高等特點,其相關信息如表.在某次水平道路測試中,該車以中速勻速行駛170km,共消耗汽油10L.測試過程中,內燃機既向車輪提供能量,又向蓄電池充電,同時蓄電池又將部分能量通過電動機向車輪輸送,此時,內燃機和電動機共同驅動車輛前進.之后,工作人員又進行了制動測試,描繪出了制動距離(從剎車開始到車停止的距離)與制動時的速度關系圖象,如圖所示.

驅動模式

純電動

啟動、低速

油電混動

中速

純燃油

高速

汽車質量

1200kg

車輪與地面總接觸面積

0.096m3


(1)由圖象可知,車速越 , 制動距離越長.
(2)該車空載靜止時,對水平地面的壓強是多少?(g取10N/kg)
(3)在水平道路中速勻速行駛測試中,若平均阻力為1000N,牽引力做的功是多少?
(4)在水平道路中速勻速行駛測試中,若該車內燃機的效率為53%,此過程最終使蓄電池增加了多少能量?(忽略蓄電池和電動機的熱損失,ρ汽油取0.7×103kg/m3 , q汽油=4.6×107J/kg)

【答案】
(1)大
(2)解:汽車的重力:

G=mg=1200kg×10N/kg=12000N,

汽車靜止時對水平地面的壓力:

F=G=12000N

受力面積S=0.096m2,

該車空載靜止時,對水平地面的壓強p= = =1.25×105Pa;


(3)解:由題可知,汽車做勻速直線運動,受到的牽引力和阻力是一對平衡力,大小是相等的,

可得牽引力F=f=1000N,

汽車牽引力做的功W機械=Fs=1000N×1.7×105J=1.7×108J.


(4)解:由ρ= 可知,車消耗汽油的質量m汽油汽油V=0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3=7kg,

汽油完全燃燒放出的熱量Q=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J,

由η= 可得,內燃機輸出的有用能量W有用=Qη=3.22×108J×53%=1.7066×108J;

最終蓄電池增加的能量W=W有用﹣W機械=1.7066×108J﹣1.7×108J=6.6×105J.


【解析】解:(1)由圖象可知,汽車的速度越大,停車距離會隨著反應距離的變長而變長,即制動距離越長;
【考點精析】本題主要考查了壓強的大小及其計算和功的計算的相關知識點,需要掌握壓強的計算公式及單位:公式:p =F/s ,p表示壓強,F(xiàn)表示壓力,S表示受力面積壓力的單位是 N,面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡,記作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡單位很小,一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa);功的計算公式:W = F S;F 表示力,單位:牛( N ) . S 表示距離,單位:米(m)W表示功, 功的單位就是! 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m才能正確解答此題.

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【題目】曉麗到物理實驗室做“測量小燈泡額定功率”的實驗時,實驗員老師只給她以下器材:標有“2.5V”的小燈泡、滑動變阻器、電源、開關、兩個電壓表(缺少電流表)、R0=10Ω的定值電阻、若干導線.她根據(jù)所給的器材設計了正確的實驗電路,圖甲是曉麗尚未完工的電路圖.

(1)請你將圖甲中電路圖補充完整.
(2)閉合開關后,為了測量小燈泡的額定功率,應調節(jié)滑動變阻器,使電壓表V1的示數(shù)為V,此時電壓表V2的示數(shù)如圖乙所示,是V.
(3)小燈泡的額定電流為A.額定功率為W.
(4)她還進一步設計出了只有電流表沒有電壓表解決這個問題的方法,其電路如圖丙所示,R0=10Ω,并認為關鍵的一步是必須調節(jié)滑動變阻器,使電流表A2的示數(shù)為A時,再讀出電流表A1的示數(shù),才能計算小燈泡的額定功率.

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【題目】實驗小組的同學用如圖所示的裝置探究“物體動能的大小與質量和速度的關系”.將鋼球從某一離度由靜止釋放,鋼球擺到豎直位置時,撞擊水平木板上的木塊,將木塊撞出一段距離.

(1)本實驗使鋼球獲得動能的操作方法是 , 鋼球動能的大小是通過觀察來判斷的.

實驗
次數(shù)

鋼球質量/g

鋼球下擺高度/cm

木塊滑行距離/cm

1

20

20

30

2

40

20

58

3

60

20


(2)從表中數(shù)據(jù)可以看出,他們讓質量不同的鋼球從相同高度擺下,使鋼球到達豎直位置的相同,從而探究動能與的關系.
(3)在第3次實驗中,木塊被撞后滑出木板,需要重做第3次實驗,甲同學建議換用同樣較長的木板,乙同學建議換一個較大的木塊,丙同學建議降低鋼球下擺的高度.你認為應當采用同學的建議.
(4)由上述實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象可得出結論:

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(1)圓柱體浸沒在液體中所受的浮力是多少?
(2)筒內液體密度是多少?
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(1)所需的時間;
(2)牽引力所做的功;
(3)汽油機的效率.(q汽油=4.6×107J/kg)

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求:
(1)滿載時太陽能船受到的浮力;
(2)第50s到第100s內牽引力做的功;
(3)第50s到第100s的運動過程中,太陽能船的效率.

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B.電壓表V的示數(shù)變小,電流表A1的示數(shù)變大,A2的示數(shù)變小
C.電壓表V的示數(shù)變大,電流表A1的示數(shù)不變,A2的示數(shù)不變
D.電壓表V的示數(shù)不變,電流表A1的示數(shù)變小,A2的示數(shù)不變

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