Question

13．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．仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与科学知识有关，请你用学过的科学知识解答下面的问题：

（1）汽车尾部的导流板做成上平下凸的形状（如图甲），行驶时气流对导流板上面的压强大于（填“大于”或“等于”或“小于”） 对导流板下面的压强．
（2）新道路交通法对“饮酒驾车”和“醉酒驾车”制定了严格的界定标准，如表所示．

饮酒驾车	20mg/100mL≤血液中的酒精含量＜80mg/100mL
醉酒驾车	血液中的酒精含量≥80mg/l00mL

①湖州市交警在某次安全行车检查中，检测到某驾驶员100mL的血液中酒精含量为72mg，那么，该驾驶员属于饮酒驾车；
（3）图乙为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图．其中：R_x为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图丙所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来； R₀是阻值为5Ω的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱位于压力传感器R_x上，空油箱重50N．若电流表的量程为0～0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度，求：
①此时，R₀两端的电压是多少？R_x的阻值是多少？
②油箱最多能储油多少升？（1升=1dm³ρ_汽油=0.7×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）要产生向下的压力，导流板横截面的形状就应跟客机机翼的形状相反--上平下凸，使上方的空气流速小压强大；
（2）根据界定标准和血液中酒精含量来判断驾驶员是饮酒驾车还是醉酒驾车；
（3）①油箱加满油时，电流表指针恰好指示最大刻度即电路中的电流为0.6A，根据欧姆定律求出R₀两端的电压；根据欧姆定律求出加满油时电路中的总电阻，再根据电阻的串联求出Rx的阻值；
②由图象读出传感器受到的压力即为油箱和油的重力，然后减去空油箱重即为油重，根据G=mg求出质量，再根据密度公式求出储油的体积．

解答 解：
（1）要使轿车高速行驶时，导流板上方的空气流速小压强大，下方的空气流速大压强小，即上方平直下方凸起，这样产生一个向下的压强差，从而增加汽车对地面的压力，提高车轮的抓地性能；
（2）驾驶员100mL的血液中酒精含量为72mg，介于20mg与80mg之间，所以驾驶员属于饮酒驾车．
（3）①油箱加满油时，电路中的电流I=0.6A，
根据欧姆定律可得，R₀两端的电压：
U₀=IR₀=0.6A×5Ω=3V，
加满油时，电路中的总电阻：
R_总=$\frac{U}{I}$=$\frac{15V}{0.6A}$=25Ω，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以R_x=R_总-R₀=25Ω-5Ω=20Ω；
②由图象可知，Rx=20Ω时，传感器受到的压力F=400N，
油的重力：G_油=G-G_油箱=F-G_油箱=400N-50N=350N，
由G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$可得，
油的体积：
V=$\frac{{m}_{油}}{{ρ}_{油}}$=$\frac{{G}_{油}}{{ρ}_{油}g}$=$\frac{350N}{0.7×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.05m³=50L．
答：（1）大于；
（2）饮酒驾车；
（3）①R₀两端的电压是3V；R_x的阻值是20Ω；
②油箱最多能储油50L．

点评 本题为力学、电学的综合题，考查了学生对流体压强与流速关系、密度公式、欧姆定律、压力与重力关系的掌握和运用，虽知识点多、综合性强，但和生活现象密切联系，有意义！