题目内容
18．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．小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
（1）普通的小汽车用的是汽油机，图甲所示的是做功冲程，为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过热传递的方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水的比热容较大．
（2）如图丁是加油站加油机的图片．和大多数物质一样，汽油也有热胀冷缩的性质，随着气温的变化，汽油密度会发生变化，受此因素影响，在每吨汽油价格不变的情况下，每升汽油的价格应相应变化．当气温上升时，有关汽油密度和价格的变化下列说法正确的是C
A．密度变大，价格下调
B．密度变大，价格上调
C．密度变小，价格下调
D．密度变小，价格上调
（3）太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染．某太阳能汽车如图乙，质量为450kg，顶部安装了太阳能电池板．若汽车上的太阳能电池板的有效面积为6m2，它正对太阳时电池能够产生200V的电压，并对车上电动机提供10.5A的电流，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2，则电池的输出功率为2100W，将太阳能转化为电能的效率为29.2%，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为80N，则汽车的行驶速度为21 m/s．
（4）太阳能汽车采用四轮鼓式制动，有效地减少了制动距离．通过测量获得汽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/（m?s-1） | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 制动距离/m | 0.5 | 1.13 | 2.00 | 3.13 | 4.50 |
分析 （1）内燃机的一个工作循环有四个冲程，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；压缩冲程即进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩空气做功，使气缸内气体内能增加温度升高；对于做功冲程，即气缸内的混合物被引燃，导致气缸内产生高温高压燃气，这些燃气推动活塞做功，使活塞由上向下运动；改变内能有两种方式：即做功和热传递；在自然界中水的比热容最大，这也是我们选用水作为作取暖或冷却物体的物质的根本原因；
（2）物体的质量是物体本身的一种属性，不随物体的位置、形状、状态、温度的变化而变化．到了夏季，汽油的质量不变，体积增大，密度减小，每千克的价格不变，但是每升的价格应该降低；
（3）电池的输出功率可利用公式P=UI来进行计算．太阳能转化为电能的效率就是得到的电能占从太阳获得总辐射能量的百分比．根据电能转化为机械能的效率可计算出其机械功率，再根据公式P=Fv可得出汽车运行的速度；
（4）根据表中数据，先画点，再连线，通过读图再来确定当轿车速度为4.5m/s时对应的制动距离大约是多少．
解答 解：
（1）内燃机的一个工作循环有四个冲程，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，在做功冲程中，活塞由上向下气缸内的高压高温物质，即对活塞做功，使得内能转化为机械能；
同时为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量而使得气缸温度降低，这是通过热传递的方式改变内能的；在这里我们之所以选择用水作为冷却剂，源于水的比热容最大，即相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高1℃时，水能吸收的热量最多，故用水冷却效果最好；
（2）和大多数物体一样，汽油也有热胀冷缩的性质，到了夏季，汽油的温度升高，汽油的质量不变，根据密度公式，体积增大，每升汽油中汽油的质量减小，价格降低．
（3）电池的输出功率：P电池=UI=200V×10.5A=2100W；
太阳光照射的辐射功率为；P太阳=1.2×103W/m2×6m2=7.2×103W；
太阳能转化为电能的效率：η=$\frac{{P}_{电池}}{{P}_{太阳}}$×100%=$\frac{2100W}{7.2×1{0}^{3}W}$×100%≈29.2%；
因为电能最终转化为机械能的效率为80%，
所以P机械=P电池×η′=2100W×80%=1680W；
由公式P=Fv得，
v=$\frac{{P}_{机械}}{F}$=$\frac{1680W}{80N}$=21m/s；
（4）根据表中的数据，在坐标图中先画点，再描线，注意横坐标准速度的平方，纵坐标为距离．如图所示：
根据表中数据和图象反映的规律可知，s=$\frac{{v}^{2}}{8}$；当轿车速度为8m/s时对应的制动距离约是8m．
故答案为：
（1）做功；热传递；比热容；
（2）C；
（3）2100； 29.2%； 21；
（4）s=v2/8；8m．
点评 本题以太阳能汽车为背景中，考查了多个物理知识点，包括压强的计算、能量的转化、效率的公式、功率的公式等，同时还考查了我们对图象的处理能力，综合性很强，有一定的难度，值得我们关注．
名校联盟快乐课堂系列答案
如图是小明同学在不同时刻对公路上的卡车、轿车及树木所拍摄的两幅照片，由此照片可判断得出以下结论：以树木为参照物，轿车是静止的；以卡车为参照物，轿车是向右运动的．以树木为参照物，卡车是向左（左/右）运动的．
全国中学生体质健康调研表明：中学生近视发生率急剧上升，且低龄化，图甲、图乙两眼睛的成像示意图如图，下列判断正确的是（ ）| A． | 图甲是远视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正 | |
| B． | 图甲是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正 | |
| C． | 图乙是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正 | |
| D． | 图乙是远视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正 |
如图所示，R1=4Ω，R2两端电压为3.6V，闭合开关S后，通过电路中的电流为0.6A，求：
如图，水平桌面放置着甲乙两个重力相同的容器，分别在其中盛上体积相同的水，两容器底受到的压强分别为p甲、p乙，则它们的大小关系为p甲＜p乙；桌面受到容器的压力分别为F甲、F乙，则F甲=F乙（＞、=、＜）．
在弹簧测力计悬挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部将要接触为止（水未溢出），如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象：求：