Question

11．阅读短文，回答问题：
汽车盘式刹车系统
汽车刹车系统又称汽车制动系统．刹车系统作用是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车．如图A所示是目前国内中小型汽车上使用较多的前盘后鼓式刹车系统，即前轮为盘式刹车系统，后轮为鼓式刹车系统．
    
 盘式刹车是以静止的刹车片夹住随轮转动的制动盘产生摩擦力，使车轮转动速度降低的刹车装置．为使质量小些，制动盘厚度不宜取得很大；为了降低温度，制动盘厚度又不宜取得过小．为提高制动盘摩擦面的散热性能，大多把制动盘做成如图B所示的，这样可使制动盘温度降低20%～30%．
刹车片和制动盘之间产生的滑动摩擦力的大小和它们相互间的正压力成正比：即f=μN，其中μ为比例常数叫“滑动摩擦系数”，也被称为“动摩擦因数”它是一个没有单位的数值．滑动摩擦系数与接触物体的材料、表面光滑程度、干湿程度、“表面温度等都有关．
为了保护刹车系统的作用，要经常对刹车系统本身相关部件、油品进行检查、维护．除此之外驾驶员的驾驶习惯对刹车系统的影响也是很大的，比如在盘山公路向低处行驶时不能频繁刹车，也不能熄火滑行，缺少了发动机的真空助力，刹车系统就等于“残废”．

（1）如图Ⅰ为脚踩刹车的示意图，支点为O，作出脚踩刹车的动力F₁的力臂和活塞对杠杆的阻力F₂的示意图．
（2）刹车时制动盘发热，机械能转化为内能．
（3）通常把制动盘做成中间空洞的通风式的，这是通过热传递方式减少（选填“增加”、“减少”）制动盘的内能．
（4）刹车失灵时，在盘山公路上熄火向低处滑行的汽车，重力势能减少，动能增加．（选填“增加”、“减少”、“不变”）
（5）某汽车的前轮采用的是盘式刹车，温度一定时，该车前轮刹车时刹车片和制动盘之间产生的滑动摩擦力f及滑动摩擦系数μ与它们相互间的“正压力N的关系，图Ⅱ中四个图中描述正确的是C．

Answer 1

分析 （1）力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离，活塞对杠杆的阻力F₂的阻力是水平向左的．
（2）做功可改变物体的内能，克服摩擦做功是消耗机械能，得到内能的过程．
（3）改变内能的方法：一是做功，对物体做功（克服摩擦做功、压缩气体做功），物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少；二是热传递．据此分析判断．
（4）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．
（5）刹车片和制动盘之间产生的滑动摩擦力的大小和它们相互间的正压力成正比，据此对图象进行分析，然后做出判断．

解答 解：（1）过支点O做力F₁的垂线段，用箭头标出这段距离，记为L₁，就是动力臂；活塞对杠杆的阻力F₂的阻力水平向左，如下图：

（2）刹车片过热，是摩擦生热现象，是做功使它的内能增大的，刹车片克服摩擦力做功，机械能转化成内能；
（3）通常把制动盘做成中间空洞的通风式的，这是通过热传递方式减制动盘的内能；
（4）刹车失灵时，在盘山公路上熄火向低处滑行的汽车，汽车的质量不变，高度减小，重力势能减少；速度不断增大，动能增加．
（5）由题知，刹车片和制动盘之间产生的滑动摩擦力的大小和它们相互间的正压力成正比：即f=μN，故符合要求的只有C符合要求．
故答案为：（1）见上图；（2）机械；内；（3）热传递；减少；（4）减少；增加；（5）C．

点评 此题考查力臂的画法、改变物体内能的两种方式、动能和重力势能大小的影响因素等多个知识点，是一道综合性较强的题目．