Question

阅读短文，回答问题．
在我国随着人民生活水平的提高，加上“汽车下乡”政策的实施，不少农村家庭都购买了汽车，汽车开始进入普通百姓家庭．家住农村的小明同学家买了一辆崭新的奇瑞风云2三厢汽车（如图甲）．他高兴极了，把车的里里外外都观察了个够．通过观察，小明发现汽车上的许多部件都用到了物理知识．
（1）汽车的发动机是四冲程汽油机，其中

做功

冲程将内能转化为机械能．
（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

较大的性质．
（3）图乙是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图，图中的油量表实质是

电流表

表改装而成的，定值电阻R₀的作用是

保护电路

，在加油的过程中，油量表的示数

变大

．（选填“变大、变小、不变”）
（4）如果小明家的汽车正常行驶100km 要消耗6kg的汽油，这些汽油完全燃烧时所产生的热量是

2.76×10⁸

J．（已知：汽油的热值为4.6×l0⁷J/kg）．
（5）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的关系如图丙所示．则在0-5s时间内，轿车发动机做功

4.5×10⁵

J；轿车运动过程中受到的阻力是

3000

N．

Answer 1

分析：（1）汽油机四冲程中的能量转化情况，吸气和排气冲程不发生能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能．
（2）水具有较大的比热容是它常被用做冷却剂的原因；知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用公式Q_吸=cm△t计算水吸收热量的多少；
（3）如图，该装置涉及到浮力、杠杆、滑动变阻器、电流表等相关知识，油面上升通过浮子和杠杆使滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的电流变大；油面下降通过浮子和杠杆使滑动变阻器连入的电阻变大，电路中的电流变小；据此分析；
如果没有定值电阻的话，则当油箱中的油越来越多的时候，滑动变阻器的阻值就会越来越小，此时电路中的电流就会越来越大，可能会烧坏油量表；
（4）利用燃料完全燃烧放热公式Q_放=qm求汽油完全燃烧放出的热量；
（5）知道轿车以90kW的恒定功率做直线运动，利用W=Pt求轿车发动机做功，再利用P=Fv求汽车牵引力，而汽车匀速行驶、受平衡力，根据二力平衡条件求汽车受到的阻力．

解答：解：
（1）汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程．做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能．
（2）汽车散热器用水作为冷却剂，是利用了水的比热容较大的性质；
（3）油量表串联在电路中，实际是一电流表；在加油时，浮子位置升高，在杠杆作用下，滑动变阻器连入电路的阻值变小，使电路中的电流变大，电流表示数变大，油量表示数变大；R′的作用是可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表，保护电路．
（4）Q_放=qm=4.6×10⁷J/kg×6kg=2.76×10⁸J；
（5）轿车的功率P=90kW=9×10⁴W，
轿车发动机做功：W=Pt=9×10⁴W×5s=4.5×10⁵J；
由图示知轿车匀速运动时的速度是v=30m/s；
∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv，
∴轿车运动过程中受到的阻力：f=F=

P

v

=

9×104W

30m/s

=3000N．
故答案为：（1）做功；
（2）比热容；
（3）电流；保护电路；变大；
（4）2.76×10⁸；
（5）4.5×10⁵；3000．

点评：本题通过家用轿车为载体，考查了学生对汽油机四冲程、水的比热容大、吸热公式、速度公式、二力平衡条件的掌握和应用，知识点多、综合性强，属于难题，要求灵活运用所学知识！