Question

随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭．仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
（1）小汽车的外形设计成流线型（如图甲所示），当小汽车在水平路面上高速行驶时，车身上方的空气流速

大

，压强

小

，从而

减小

了车身对地面的压力．（以上都选填“增大”“减小”“不变”）
（2）汽车发动机工作时，缸体的温度很高，为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却．汽车发动机常用水作为冷却剂．若汽车的水箱中装有8kg水，当水温升高50℃时吸收的热量是多少J？[c_水=4.2×10³J/（kg?°C）]
（3）图丙为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图．其中：Rx为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图丁所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来； R₀是阻值为5Ω的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱位于压力传感器Rx上，空油箱重50N．若电流表的量程为0～0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度，求：
①此时，R₀两端的电压是多少？Rx的阻值是多少？
②油箱最多能储油多少m³？（取g=10N/kg、ρ汽油=0.7×10³kg/m³）

Answer 1

分析：（1）根据流体压强跟流速的关系，分析汽车上下表面受到压强的情况，分析汽车制成流线型的原因．
（2）知道水的质量、温度变化量、水的比热，根据Q=cm△t，求出水吸收的热量．
（3）①知道定值电阻的阻值和电流，根据U=IR求出定值电阻两端的电压．
②知道电源电压和定值电阻两端的电压，求出压力传感器两端的电压，知道电流，求出压力传感器的电阻．
在图象上找到此电阻下受到的压力，知道空油箱在重力，求出汽油的重力，求出汽油的质量，又知道汽油的密度，求出汽油的体积．

解答：解：（1）如汽车的外形，相同时间内空气经过汽车上方的路程大于通过汽车下方的路程，汽车上方的空气流速大于汽车下方的空气流速，汽车受到向下的压强小于受到向上的压强，汽车受到空气的升力，减小汽车对地面的压力．
故答案为：大；小；减小．
（2）Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?°C）×8kg×50℃=1.68×10⁶J．
（3）①如图，R₀和R_x是串联的，
R₀是阻值为5Ω的定值电阻，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度0.6A，
所以R₀两端的电压是：U₀=IR₀=0.6A×5Ω=3V．
电源电压是15V，R₀两端电压是3V，所以R_x两端的电压是：U_x=U-U₀=15V-3V=12V．
R_x的电阻为：R_x=

UX

I

=

12V

0.6A

=20Ω．
②由图象知，当压力传感器电阻是20Ω时，压力传感器受到的压力是400N，空油箱的重力是50N，所以油箱内装满油的重力为：G=400N-50N=350N，
所以装满汽油的质量是：m=

G

g

=

350N

10N/kg

=35kg，
汽油的体积：V=

m

ρ

=

35kg

0.7×103kg/m3

=0.05m³．
答：（2）8kg水温度升高50℃时吸收的热量是1.68×10⁶J．
（3）①油箱装满汽油时，R₀两端的电压3V，Rx的阻值是20Ω．
②油箱最多能储油0.05m³．

点评：（1）对于给定电阻图象的问题，从图象中提取信息，在最近几年中考中出现的频率很高，要掌握此类型的习题．
（2）流体压强和流速的关系在生活中有重要的应用，例如鸟的飞行、飞机的飞行、汽车尾翼、火车站台设置安全线等．
（3）本题涉及到密度、体积、重力、质量、欧姆定律、热量等计算，综合性很强，有一定的难度．