题目内容

随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．小林的爸爸最近也购买了一辆轿车．下表是这辆四轮轿车的部分数据：
轿车的基本参数氙气大灯的技术参数
车身质量（千克）1900额定电压（伏）12
长/宽/高（毫米）5175/1899/1480耗电功率（瓦）30
油耗（升/百公里）7.4汽车电瓶的技术参数
最大输出功率（千瓦）150电压（伏）12
最高时速（千米/小时）210充电时间（小时）20
轮胎宽度（毫米）200电瓶容量50
（1）小汽车的轮胎上有许多凹凸不平的花纹，是为了______（选填“增大”或“减小”）轮胎与地面间的摩擦力；
（2）小汽车的发动机是汽油机，汽油机工作时，将机械能转化为内能的是______冲程；
（3）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示．则在20～25s时间内，该过程发动机做的功是多少J？轿车在运动过程中受到的阻力多大？（g取10牛/千克）？
（4）请在图中用笔画线代替导线将汽车的启动原理图连接完整．
说明：当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动（相当于闭合开关），电动机工作，启动轿车；电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压．
（5）该轿车的头部装有两盏氙气大灯，若用该轿车上充足电的电瓶给氙气大灯供电．最多能供氙气大灯正常工作多长时间？

【答案】分析：（1）摩擦力的影响因素有两个，即压力和接触面的粗糙程度；故增大摩擦的方法有：在压力不变的情况下，增大接触面的粗糙程度；在接触面粗糙程度不变的情况下，增大压力；
（2）汽油机的压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，空气和汽油混合气体被压缩，压强增大，内能增大，温度升高，活塞对混合气体做功，机械能转化为内能；
（3）发动机的功率不变，根据W=Pt求出20～25s内发动机做的功；当汽车匀速运动时，牵引力等于摩擦力，此时机车的功率P=fv；
（4）由题意可知，钥匙孔相当于控制电路的开关，所以应将其与电磁铁、电源连接在一起；连接电源时要注意，电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压，所以只需要选择一块电池进行连接即可．
（5）根据W=UIt求出电瓶储存的电能，根据t=求出供其正常工作的时间．
解答：解：（1）小汽车的轮胎上有许多凹凸不平的花纹，即在压力不变的情况下，增大了接触面的粗糙程度，增大了摩擦力；
（2）汽油机的压缩冲程中，活塞向下运动，汽油和空气的混合物温度升高，活塞运动的机械能转化为汽油和空气混合物的内能；
（3）因轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，
所以轿车发动机在20～25s内做功：
W=Pt=90×103W×5s=4.5×105J；
由图象可知，20～25s内轿车的速度为30m/s，
∵轿车做匀速直线运动，
∴牵引力和阻力是一对平衡力，
∵P===Fv，
∴f=F===3000N；
（4）电路连接如图，钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路，电动机与总电源组成工作电路．

（5）电瓶储存的电能：
W=UIt=12V×50A×3600s=2.16×106J
由P=可得，能供氙气大灯正常工作的时间：
t===3600s=10h．
答：（1）增大；
（2）压缩；
（3）在20～25s时间内，该过程发动机做的功是4.5×105J，轿车在运动过程中受到的阻力3000N；
（4）如上图所示；
（5）最多能供氙气大灯正常工作10h．
点评：本题考查了增大摩擦力的方法、内燃机的四个冲程、功的计算、电能的计算、电功率公式和功率公式以及二力平衡条件的灵活应用，涉及到的知识点较多，综合性强；明白电磁继电器的工作原理是关键．
练习册系列答案
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（1）请在图甲中用笔画线代替导线将汽车的启动原理图连接完整．
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说明：当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动（相当于闭合开关），电动机工作，启动轿车；电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压．
（2）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图乙所示．则在0-5s时间内，轿车发动机做功
 
J，轿车运动过程中受到的阻力是
 
N．
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（2012?泰州二模）随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．小林的爸爸最近也购买了一辆轿车．
（1）请在图甲中用笔画线代替导线将汽车的启动原理图连接完整，
说明：当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动（相当子闭合开关），电动机工作，启动轿车；电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压．
（2）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度y与时间t的关系如图乙所示，则在0～5s时间内，轿车发动机做功
4.5×105
4.5×105
J，轿车运动过程中受到的阻力是
3000
3000
N．
（3）通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如下表所示：
试验次数 1 2 3 4 5
速度/（km．h-1） 40 60 80 100 120
制动距离/m 8 18 32 50
72
72
根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是
72
72
m．
（2011?苏州一模）随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小明的爸爸最近也购买了一辆轿车．
（1）请在图甲中用笔画线代替导线将汽车的启动原理图连接完整．
说明：当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动（相当于闭合开关），电动机工作，启动轿车；电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压．
（2）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度υ与时间t的关系如图乙所示．则在0～5s时间内，轿车发动机做功
4.5×105
4.5×105
J．
（3）通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
速度/（km?h-1） 40 60 80 100 120
制动距离/m 8 18 32 50
根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为120kmm时对应的制动距离是
72
72
m．
阅读短文，回答问题
在我国随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进了很多普通农村家庭，最近小王家也购买了一辆小汽车．小王十分高兴，将汽车里里外外看了个遍，并且进行了认真的思考，发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面就是他思考的问题，请你帮他补充完整．
（1）汽车发动机是汽油机，发动机工作时，做功冲程将
内
内
能转化为
机械
机械
能．
（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的
比热容
比热容
较大的性质，如果水箱中装有5kg的水，当水温从10℃升高20℃时，需要吸收的热量为
4.2×105
4.2×105
J．
（3）通过查看说明书得知轿车车身质量为1725kg．当车上载有275kg的人和物品时，车轮与地面的总接触面积为4.0×10-2m2，轿车对地面的压强为
5×105
5×105
Pa．（g取10N/kg）
（4）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动速度v与时间t的关系如图乙所示，则在0～50s时间内，轿车发动机所做的功为
4.5×105
4.5×105
J，轿车在运动过程中受到的阻力为
3×103
3×103
N．
（5）若汽车油箱的容积为60dm3，装的是密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×107J/kg的汽油，当该车以20m/s的速度匀速行驶100km时所消耗的汽油为5kg，汽车发动机的输出的功率为12kW，则汽车发动机的效率为多少？
26.1%
26.1%

（6）通过测量获得轿车以不同的速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离）数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
速度/（km/h） 40 60 80 100 120
制动距离/m 8 18 50 72
当轿车以80km/h行驶时所对应的制动距离为
32
32
m．
（2009?新区一模）随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．小新的爸爸最近也购买了一辆轿车．

（1）请在图甲中用笔画线代替导线将汽车的启动原理图连接完整．说明：当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动（相当于闭合开关），电动机工作，启动轿车；电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压．
（2）通过查看说明书得知轿车车身质量为1725kg．当车上载有195kg的人和物品时，车轮与地面的总接触面积为4.0×10-2m2，试求轿车对地面的压强（g取10N/kg）．
（3）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图24乙所示．则在15s-20s时间间隔内，轿车发动机做功多少焦？轿车运动过程中受到的阻力是多少牛？
实验次数 1 2 3 4 5
速度/（km?h-1） 40 60 80 100 120
制动距离/m 8 18 50 72
（4）通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如下表所示：根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是多少米？

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