题目内容
4．
如图所示是一种新型的电动车--灵酷双轮自平衡电动车，它是利用一种动态平衡原理来控制前进、后退以及停止的高科技产品，具有体积小、重量轻、强度高、携带方便、控制灵活等显著优点，并且健康低碳、节能环保，深受年轻人的青睐．其部分技术参数如表所示． | 型号 | 灵酷 |
| 净重 | 20kg |
| 长、宽 | 46.7cm、46.4cm |
| 能源 | 可充电锂电池 |
| 电池电压 | 48V |
| 充电一次存储的电能 | 1.4×106J |
| 最高速度 | 20km/h |
（2）该电动车的电动机电能转化为机械能的效率为80%，它充电一次后能以20km/h的最大速度匀速直线行驶1.4h，求在此运行过程中电动车受到的阻力．
（3）若该电动车充电一次所存储的电能，由燃烧汽油释放的内能来提供，则至少需要燃烧多少克的汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg）？（结果保留一位小数）
分析 （1）电动车在水平路面上驾驶时，对地面的压力和自身的重力相等，受力面积为2个车轮与地面的接触面积，根据p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强；
（2）根据效率公式求出充电一次后获得的机械能，根据速度公式求出行驶的路程，根据W=Fs求出牵引力，电动车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，二力大小相等；
（3）由题意可知消耗汽油获得热量，根据Q=mq求出需要燃烧汽油的质量．
解答 解：（1）电动车在水平路面上驾驶时，对地面的压力：
F=G总=m总g=（20kg+60kg）×10N/kg=800N，
受力面积：
S=2×20cm2=40cm2=4×10-3m2，
对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{4×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2×105Pa；
（2）由η=$\frac{W}{E}$×100%可得，充电一次后获得的机械能：
W=Eη=1.4×104J×80%=1.12×106J，
由v=$\frac{s}{t}$可得，汽车行驶的路程：
s=vt=20km/h×1.4h=28km=28000m，
由W=Fs可得，电动车受到的牵引力：
F′=$\frac{W}{s}$=$\frac{1.12×1{0}^{6}J}{28000m}$=40N，
因电动车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
所以，电动车受到的阻力：
f=F′=40N；
（3）汽油完全燃烧释放的热量：
Q放=E=1.4×104J，
由Q放=mq可得，需要燃烧汽油的质量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.4×1{0}^{6}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈0.0304kg=30.4g．
答：（1）这辆电动车对地面的压强是2×105Pa；
（2）在此运行过程中电动车受到的阻力为40N；
（3）至少需要燃烧30.4g的汽油．
点评 本题考查了压强、阻力、汽油质量的计算，利用好相关公式及其变形式和知道水平面上物体的压力等于自身的重力是关键．
阅读快车系列答案
晓彤和小雪对两个电路元件的电压与电流进行了测量，绘制了如图所示的图象，根据图象，下列说法正确的是（ ）| A． | 甲元件的电阻随电功率的增加而减小 | |
| B． | 甲、乙串联在6V电压下，甲元件的电功率比乙大 | |
| C． | 甲、乙并联在3V的电压下，甲元件的功率为0.9W | |
| D． | 当甲、乙的电阻相同时，甲、乙的总功率为7.2W |
如图是分析发电机工作原理的剖面图，小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线，它是闭合电路的一部分，当它在如图所示磁场中1、2、3、4位置按箭头方向运动时，会产生感应电流的是（ ）| A． | 1和2 | B． | 1、2和3 | C． | 1、3和4 | D． | 2、3和4 |
电吉他有很强的表现力，在现代音乐中有很重要的地位．它的发声原理是：在金属弦的下方放置一个插有磁铁的螺线管，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生强弱不同的感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号．以下四图中能反应电吉他螺线管产生电流原理的是（ ）
如图甲，是玲玲家的电能表，她家同时使用的用电器的总功率不能超过2200W．玲玲家新买了一台蛋糕机（如图乙所示），铭牌上标示“220V1000W”，玲玲将蛋糕机接入家庭电路中，她按说明书把和好的面放入蛋糕机的模具内，闭合开关通电．若其他用电器均为工作，当蛋糕机里的蛋糕刚烤熟时，玲玲观察到她家的电能表指示灯闪烁了320次．则这台蛋糕机烤好一盘蛋糕需要6min．烤熟的蛋糕香味扑鼻，这是扩散现象．
如图所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片P置于中点位置．闭合开关后，电压表示数为U，电流表A1、A2示数分别为I1、I2，且灯丝电阻不变，下列分析正确的是（ ）| A． | 滑片P向右移动过程中，灯L亮度逐渐变暗 | |
| B． | 滑片P向右移动过程中，电压表示数U的大小变大 | |
| C． | 滑片P向右移动过程中，$\frac{U}{{I}_{2}}$的比值变大 | |
| D． | 当滑片P移到最右端时，电路消耗的总功率最大 |
小明设计了一个多档位电加热器，其工作原理如图所示．其中R1、R2为发热电阻，两个灯泡L是发热电阻相应的工作指示灯，其所消耗的电功率可忽略不计．小明设想通过开关的组合，使电加热器能有多档功率，现已知此电热器最大发热功率为300W，当只闭合S1时，发热功率为100W．则（ ）| A． | 此电热器只有两档不同的功率 | |
| B． | 两个发热电阻的阻值之比R1：R2=1：2 | |
| C． | 只闭合开关S2，电加热器在该档位正常工作时的电流约为1.36A | |
| D． | 在最大档位正常工作5小时，产生的热量为5.4×106J |
如图，蛟龙号的总质量是22吨．在7km深处的蛟龙号受到海水的压强是7×107Pa（ρ海水=1.0×103kg/m3）．“蛟龙号”潜水器在深海中悬停时，它受到的浮力是2.2×105N．
如图所示，是世界首款“水陆两栖”的敞篷概念车SQuba，在陆地上SQuba最高时速可达126km/h，它还能够潜入10m深的水下，在水下的最高时速为3km/h，SQuba车身轻巧，仅有900kg，潜入水下时，乘客利用车身携带的压缩空气装置，可以正常呼吸（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求：