题目内容

目前汽车已经进入百姓的日常生活，已知某型号的汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶，匀速行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油5.6L，车速为50km/h，从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×10⁷J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如下图所示．假设燃油完全燃烧，不计内燃机外机械传动过程中的能量损失．（燃油的密度是0.8×10³kg/m³），试计算该汽车的（结果保留2位小数）
（1）汽车行驶路程是多少？
（2）汽车行驶过程的牵引力做功是多少？
（3）汽车发动机的效率是多少？提示：η= $数学公式$ ．

解：（1）汽车行驶路程：s=vt=50km/h×0.5h=25km；
（2）由图知，当v=50km/h时，汽车受到的阻力f=2000N，
∵汽车匀速行驶，
∴F=f=2000N；
汽车行驶过程的牵引力做功：
W=Fs=2000N×25000m=5×10⁷J；
（3）汽油的质量：m=ρV=0.8×10³kg/m³×5.6×10^-3m³=4.48kg；
完全燃烧释放的热量：Q_放=qm=4.0×10⁷J/kg×4.48kg=1.792×10⁸J；
汽车发动机的效率：η= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =27.9%．
答：（1）汽车行驶路程是25km；
（2）汽车行驶过程的牵引力做功是5×10⁷J；
（3）汽车发动机的效率是27.9%．
分析：（1）已知汽车行驶的速度和时间，利用s=vt可求汽车行驶的路程；
（2）从图中可以看出，当行驶的速度为50km/h时，汽车受到的阻力为2000N；因为汽车做匀速运动，所以牵引力等于受到的阻力，根据公式W=Fs可求汽车行驶过程的牵引力做功（有用功）；
（3）已知汽油的体积和密度，可求汽油的质量，根据公式Q_放=qm可求完全燃烧汽油释放的热量（总能量）；汽车做功与释放热量的比值就是汽车发动机的效率．
点评：本题考查路程、做功、热量、效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要学会分析图象，从题目所给信息中找到有用的数据．

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（1）汽车行驶路程是多少？
（2）汽车行驶过程的牵引力做功是多少？
（3）汽车发动机的效率是多少？提示：η=

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应用广泛的纳米材料

　　对普通百姓来说，纳米是一个远比网络、基因更为陌生的科技新名词，似乎望尘莫及．其实纳米离我们的生活并不遥远．

　　科学家告诉我们，于细微处显神奇的纳米技术“润物细无声”，已经悄然进入寻常百姓的生活．让我们首先从自己身边的衣、食、住、行等说起吧．

　　衣　在人们格外追求美的今天，工业化布料带给我们许多的烦恼，像衣服的静电现象，我们每个人在脱衣服时都曾有过被衣服的静电所困扰的经历．而应用纳米技术，在化纤布料中加入少量的金属纳米微粒就可以使这一问题迎刃而解．同样的方法，也可以对付容易吸附灰尘的化纤地毯，而把银纳米微粒加入袜子中还可清除脚臭味．

　　食　在食物中添加纳米微粒，可以除味杀菌．聪明的厂家将这一技术应用到冰箱生产技术里，生产出可以抗菌的冰箱，放在里面的食品延长了食用期．居民不用过于担心食品腐败．在食品制造中采用纳米技术，可以帮助我们提高肠胃吸收能力．

　　住　涂料可以美化居室，我国是涂料生产和消费大国，但当前涂料由于耐洗刷性差，时间一长，墙壁就变得斑驳陆离，影响美观．上海、北京等地，成功地把纳米技术运用到涂料中，使外墙涂料的洗刷性由原来的1 000多次提高到1万多次，老化时间也延长了两倍多．玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层，可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖，任何粘在表面上的脏物，包括油污、细菌在光的照射下，由于纳米的催化作用，可以变成气体或者容易被擦掉的物质．过去铝合金门窗由于易变形逐渐被塑钢门窗代替，但纳米技术的应用，可以使这一风潮逆转．铝合金经过纳米技术表面化处理后，可以大大提高强度而经久耐用．

　　行　过去轮胎通常是“一统天下”的黑色．原因是生产橡胶制品过程中需要加入炭黑来提高强度、耐磨性和抗老化性．但运用纳米材料生产的轮胎不仅色彩鲜艳，性能上也大大提高，轮胎侧面胶的抗折性能由10万次提高到50万次．不久的将来，我们周围的汽车、摩托车、自行车轮胎都是彩色的，我们街道将汇成五彩缤纷的流动风景．

　　用　大气和太阳光中存在对人体有害的紫外线，而有的纳米微粒就有吸收对人体有害的紫外线的特征和性能，因此，目前已有很多防晒油、化妆品因为加入了纳米微粒而具备了防紫外线的功能．将纳米微粒用在灯泡里，不但不影响透光，而有还可以节电．这种纳米灯泡20世纪80年代就已出现．

(1)在化纤布料中加入金属纳米微粒就可以________．

(2)应用纳米工艺生产的外墙涂料可以使________性提高．

(3)用纳米材料制成的轮胎不仅色彩鲜艳而且________性能也会提高．

(4)因为有的纳米微粒具有________紫外线的作用，因此许多________中加入了纳米微粒．

目前汽车已经进入百姓的日常生活，已知某型号的汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶，匀速行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油5.6L，车速为50km/h，从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×10⁷J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如下图所示．假设燃油完全燃烧，不计内燃机外机械传动过程中的能量损失．（燃油的密度是0.8×10³kg/m³），试计算该汽车的（结果保留2位小数）
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（2）汽车行驶过程的牵引力做功是多少？
（3）汽车发动机的效率是多少？提示：η=

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