题目内容
4．某型号汽车重为4×104N，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶，汽车受的阻力为2760N，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，g取10N/kg．求：（1）汽车匀速行驶100km所用的时间是多少秒？
（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？
（3）若汽车发动机的效率为30%，它匀速行驶100km消耗多少千克汽油？
（4）第3问中的行驶100km消耗的汽油，完全燃烧，不计损失，可以让标准大气压下4000L水从55℃加热到多少℃？
分析 （1）汽车在平直的公路上匀速行驶，汽车行驶的路程和速度，可利用公式v=$\frac{s}{t}$计算时间；
（2）汽车在平直的公路上匀速行驶，则牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，可利用公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv计算牵引力的功率；
（3）知道汽车匀速行驶100km所用的时间和牵引力的功率，可利用公式W=Pt计算汽车做的有用功，又知道汽车发动机的效率，可利用公式Q放=$\frac{{W}_{有}}{η}$计算汽油燃烧放出的热量，又知道汽油的热值，可利用公式m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$计算汽油的质量．
（4）根据密度公式计算4000L水的质量；不计损失，则Q吸=Q放，根据Q吸=cm水△t求出这些水理论上升高的温度，求出这些水理论上的末温，与标准大气压下水的沸点进行比较，从而确定水的实际末温．
解答 解：
（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，汽车匀速行驶100km所用的时间：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{100km}{90km/h}$=$\frac{10}{9}$h=$\frac{10}{9}$×3600s=4000s；
（2）汽车在平直的公路上匀速行驶，则牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，
所以，牵引力：F=f=2760N，
汽车的速度：v=90km/h=25m/s，
牵引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=2760N×25m/s=6.9×104W；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$可得，牵引力做的有用功：
W有=Pt=6.9×104W×4000s=2.76×108J，
根据η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$可得，汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{2.76×1{0}^{8}J}{30%}$=9.2×108J，
由Q放=mq可得，汽油的质量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{9.2×1{0}^{8}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$=20kg．
（4）水的体积V=4000L=4000dm3=4m3，
这些水的质量：m水=ρV=1.0×103kg/m3×4m3=4×103kg；
第3问中的行驶100km消耗的汽油，完全燃烧放出的热量：Q放=9.2×108J，
不计损失，则Q吸=Q放=9.2×108J，
由Q吸=cm水△t可得，这些水理论上升高的温度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{c{m}_{水}}$=$\frac{9.2×1{0}^{8}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×4×1{0}^{3}kg}$≈54.8℃；
这些水理论上的末温：t=55℃+54.8℃=109.8℃；
因为该温度高于标准大气压下水的沸点100℃，
所以水最终只能加热到100℃．
答：（1）汽车匀速行驶100km所用的时间是4000s．
（2）牵引力的功率是6.9×104W．
（3）它匀速行驶100km消耗20kg汽油．
（4）可以让标准大气压下4000L水从55℃加热到100℃．
点评 本题考查了速度的计算、功率的计算、二力平衡条件的应用、放热公式和吸热公式的应用，涉及到的知识点较多、综合性强，计算过程要注意单位的换算．
在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干．茗茗利用上述器材，制成简易的电磁铁甲和乙，并设计了如图所示的电路．
如图所示是某小组研究光的折射规律的实验原理图，下表记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据．| 入射角i | 6.7° | 13.3° | 19.6° | 25.2° | 30.7° | 35.1° | 38.6° | 40.6° |
| 折射角γ | 10° | 20° | 30° | 40° | 50° | 60° | 70° | 80° |
a．折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，并且分别位于法线两侧；
b．入射角增大，折射角也增大；但折射角总是大于入射角
（2）该组同学在实验中发现，光从玻璃进入到空气中时，有一部分光反射到玻璃砖内，请你在图中作出这条入射光线经过玻璃面反射后的光路图．
（3）当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线就消失了，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射．该组同学在进行光从玻璃进入到空气中的实验时观察到了这样的现象，他们继续进行光从空气进入玻璃中的实验，当入射角增大时，不能（选填“能”或“不能”）观察到全反射现象．
如图，将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度，使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实捡．
如图所示为电路板的电路示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与电源连接，a、b间及b、c间，c、d间分别接的是小灯泡．闭合开关后，发现小灯泡不发光．为了检查电路故障，小明用一电流表分别接到a、b间时无示数，接b、c间及a、c间时，电流表有示数．由此可知（ ）| A． | a、b间电路不通，b、c间电路通 | B． | a、b间电路通，b、c间电路不通 | ||
| C． | a、b间电路通，c、d间电路不通 | D． | b、c间电路不通，c、d间电路通 |