题目内容
20．据统计，全国发生的车祸中有超过半数以上是超速、超载引起的．我市加大了道路交通安全监控管理力度，将“区间测速”作为判断是否超速的依据之一．所谓的“区间测速”，就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度，如果超过了该路段的最高限速即被判为超速．若监测点A、B相距18km，全程限速40km/h，由“电子眼”抓拍到装有沙子的某型号货车通过监测点A、B的速度分别为30km/h和45km/h，通过A、B两个监测点的时间为20min．问：| 货车自重 | 5×104 N |
| 轮胎触地总面积 | 0.3m2 |
| 车厢容积 | 10m3 |
（2）按照规定，货车车轮对地面的压力超过2.1×105 N即被判为超载，该型号货车部分参数如表所示．根据表中参数计算，该货车在不超载的情况下，在水平路面上运动时最多能装沙子的体积为多少？（ρ沙=2.0×103 kg/m3，取g=10N/kg）
（3）这段时间内发动机对外做功3.6×106J，已知发动机的效率η=40%，柴油的热值q=4.5×107J/kg，求：完全燃烧柴油的质量是多少kg？
分析 （1）已知监测点A、B相距18km，A、B两个监测点的时间为20min，利用速度公式可求得平均速度，然后与全程限速进行比较，可判断该货车在AB段行驶是否超速；
（2）根据货车车轮对地面的压力超过2.1×105N即被判为超载，可知车轮对路面的最大压力，车轮对路面的最大压力减去车的重力即为沙子的重力，已知沙子的密度，利用密度公式变形可求得在水平路面上运动时最多能装沙子的体积．
（3）已知发动机对外做的功W有、发动机的效率η，由热机效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$可求出完全燃烧柴油放出的热量，又知道柴油的热值，最后利用Q放=mq求出完全燃烧柴油的质量．
解答 解：
（1）由题知，AB段的路程s=18km，货车行驶时间t=20min=，
则货车在AB段行驶的平均速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{18km}{\frac{1}{3}h}$=54km/h，
因为全程限速40km/h，54km/h＞40km/h，所以该货车在AB段行驶超速；
（2）已知货车车轮对地面的最大压力F=2.1×105 N，
由于物体对水平面的压力和自身的重力相等，
所以货车的最大总重力：G总=F=2.1×105N，
则沙子的最大重力：G沙=G总-G车=2.1×105N-5×104N=1.6×105N，
由G=mg可得，沙子的最大质量：
m沙=$\frac{{G}_{沙}}{g}$=$\frac{1.6×1{0}^{5}N}{10N/kg}$=1.6×104kg，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，最多能装沙子的体积：
V沙=$\frac{{m}_{沙}}{{ρ}_{沙}}$=$\frac{1.6×1{0}^{4}kg}{2.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=8m3；
（3）已知发动机对外做的功W有=3.6×106J，发动机的效率η=40%，
由热机效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$可得，完全燃烧柴油放出的热量：
Q放 =$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{3.6×1{0}^{6}J}{40%}$=9×106J，
由Q放=mq可得，完全燃烧柴油的质量为：
m柴油=$\frac{{Q}_{放}}{{q}_{柴油}}$=$\frac{9×1{0}^{6}J}{4.5×1{0}^{7}J/kg}$=0.2kg．
答：（1）按“区间测速”标准判断该货车在AB段行驶超速；
（2）该货车在不超载的情况下，在水平路面上运动时最多能装沙子的体积为8m3；
（3）完全燃烧柴油的质量是0.2kg．
点评 本题考查了速度公式、重力公式、密度公式、热机效率公式和燃料完全燃烧放热公式的应用，涉及的知识点比较多，综合性较强，有一定难度．
阅读快车系列答案| A． | 手按在小提琴上一根弦的不同位置，其目的是改变音色 | |
| B． | 利用卫星系统进行导航，其信息传递的媒介与“B超”相同 | |
| C． | 利用声呐探测海深，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同 | |
| D． | 在公路旁设置声音屏障是在声源处消除了噪声 |
如图所示，A物重100N，在力F的作用下，以5cm/s的速度在水平面上匀速向右运动，此时弹簧测力计的示数为10N，不计绳子与滑轮、轮与轮轴之间的摩擦，则下列描述中正确的是（ ）| A． | A物体受到的摩擦力是5N | B． | 重力在10s内所做的功为5J | ||
| C． | 拉力F为5N | D． | 拉力在10s内所做的功为5J |
用弹簧测力计悬挂一个圆柱形物体A，将其放置于空烧杯中，然后逐渐向烧杯中倒水，整个过程中保持物体A的位置不动，如图甲所示．依次测出烧杯中水的深度h和对应的弹簧测力计示数F，绘制了如图乙所示的图象．（g=10N/kg），则：| A． | 4：3 | B． | 1：3 | C． | 3：4 | D． | 3：1 |
探究凸透镜成像规律