Question

【题目】随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭.小林的爸 爸最近也购买了一辆轿车.

(1)“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，汽油是______(选填“可再 生”或“不可再生”)能源，用水冷却发动机是因为水的_____大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会_______，这 是通过______方式来改变内能的.

(2)下列四个实验中，其能量转化方式与如图①所示汽油机对应冲 程类似的是______.

(3)轿车在上坡时，将挡位换成低速挡，以减小行驶的速度，这样做的目的是______.

A.安全 B.省油

C.减小行驶时的阻力 D.增大爬坡的牵引力

(4)小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下

来的距离)，数据如表所示:

根据表中数据所反映的规律，当轿车速度为80 km/h时对应的制动距离是_______m.

(5)小林通过上网查到了这种轿车的输出功 率与转速的关系如图②所示.小林又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好，平均车速为100 km/h，发动机转速为2 000 r/min，平均油耗为9 L/100 km， 参考图中的数据，分析这辆汽车在这种 状态下行驶时，发动机的效率为_____%. (已知汽油的热滇为4. 6x107 J/kg，密度 为0. 8x103kg/m3)

(6)太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染.汽车 顶部所安装的太阳能电池板的有效面积为6 m2，太阳光照射到地面时单位面积上的射功率为1. 2 X 103 W/m2，如将太阳能转化为电能的效率为15%，则电池的输出功率为 _______W，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，当汽车在 水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为80 N，则汽车的行驶速度为_______km/h.

Answer 1

【答案】不可再生 比热容 增大 热传递 A D 32 32.6% 1080 38.88

【解析】

解答：(1)从能源可否再生的角度看，汽油来源于石油，石油是经过几百万年的演变形成的，汽油是从石油中提炼出来的，属于不可再生能源；汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式Q＝cm△t知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热容最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，所以水的内能增大。这是通过热传递的方式改变内能的。(2)A、电火花发生器点火后将盒盖顶出，此时燃气的内能转化机械能，故与题目中的情境相同，故A正确；B. 滚摆向下运动，动能增加，重力势能减小，所以是重力势能转化为动能的过程，故B错误；C. 向下压缩空气引火仪，即将机械能转化为仪器内部空气的内能，所以是将机械能转化为内能的过程，故C错误；D. 酒精灯加热杯中冷水，这是通过热传递的方式改变内能的，故D错误；故选A.(3)由P＝＝Fv的变形式F＝ 可知，汽车的最大功率一定时，减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力，故选D.(4)通过对1、2、4、5的分析可知，速度越大制动距离越大，即制动距离一定与速度有关，但明显不是正比关系，故可以想到可能与速度的平方成正比，通过计算可知制动距离的确与速度的平方成正比，所以有，解得：80km/h的制动距离为32m；(5)由发动机输出特性曲线可知：发动机转速为2000r/min时，其输出功率约为30kW，每小时对外所做的有用功：W＝Pt＝30×103W×3600s＝1.08×108J；行驶100km消耗的汽油是9L＝9dm3＝9×103m3，则完全燃烧释放的热量：Q＝mq＝ρVq＝0.8×103kg/m3×9×103m3×4.6×107J/kg＝3.312×108J，发动机的效率：η＝≈32.6%.(6)太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2,如将太阳能转化为电能的效率为15%,则电池的输出功率为P＝P太阳能η＝1.2×103W/m2×6m2×15%＝1080W；因为电能最终转化为机械能的效率为80%,所以P机械＝P×η′＝1080W×80%＝864W；由公式P＝Fv可得汽车的行驶速度：v＝＝10.8m/s＝38.88km/h.