题目内容
阅读短文,回答问题.在我国随着人民生活水平的提高加上“汽车下乡”政策的实施,不少农村家庭都购买了汽车,汽车开始进入普通百姓家庭.家住农村的小明同学家买了一辆崭新的奇瑞风云2三厢汽车(如图),相关参数配置如下表所示.他高兴极了,把车的里里外外都观察了个够.通过观察,小明发现汽车上的许多部件都用到了物理知识,下面是他列出的几项,请你帮他补充完整.
| 参 数 | |||||
| 车身重量 | 1200kg | 每个轮胎与地面的接触面 | 200cm2 | 变速器形式 | 5档手动 |
| 全车长度 | 4269mm | 车身宽度 | 1686mm | 车身高度 | 1492mm |
| 最高车速 | 160(km/h) | 油箱容积 | 50L | 理论油耗 | 6L/100km |
(2)汽车驾驶室座位上有一根安全带,安全带的宽度比较大,让司机系上时觉得舒服;下面对此解释正确的是______
A.增大受力面积,增大压强
B.减小安全带对司机身体的压力
C.增大受力面积,减小压强
D.增大安全带对司机身体的压力
(3)如果汽车停放在水平路面上,则该汽车对水平地面的压强是______Pa.
(g取10N/kg)
(4)汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的______较大的性质;如果散热器中装有5kg的水,在温度升高10℃的过程中,水吸收的热量是______J.[已知c水=4.2×103J/]
(5)如果小明家的汽车正常行驶100km (已知:1L=10-3m3,汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×l07J/kg).则:
①查阅上面表格中的汽车参数可知,理论情况下该车行驶100km所消耗的汽油的质量是______kg;理论情况下该车行驶100km汽油完全燃烧所产生的热量是______J.
②若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图所示,则在0-5s时间内,轿车发动机做功______J;轿车以30m/s速度匀速直线运动时受到的阻力是______N.
【答案】分析:(1)像煤、石油、天然气等,一旦消耗很难再生的能源属于不可再生能源;
(2)压强与压力大小和受力面积的大小有关,减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
(3)由表中数据可知汽车质量和汽车与地面的接触面积,利用重力公式和压强公式求汽车对地面的压强;
(4)水的比热容大,和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;知道水的质量、水的比热容、水温度的升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(5)①知道该车行驶100km所消耗的汽油的体积,利用密度公式求质量,再利用燃料完全燃烧放热公式Q放=qm求汽油完全燃烧放出的热量;
②知道轿车以90kW的恒定功率做直线运动,利用W=Pt求轿车发动机做功,再利用P=Fv求汽车牵引力,而汽车匀速行驶、受平衡力,根据二力平衡条件求汽车受到的阻力.
解答:解:
(1)汽油属于不可再生能源,一旦消耗很难再生;
(2)安全带做的宽度比较大,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,让司机系上时觉得舒服;
(3)由表中数据可知汽车质量:
m=1200kg,s=200cm2×4=800cm2=800×10-4m2,
∵在水平路面上
∴汽车对地面的压力:
F=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N,
汽车对地面的压强:
p=
=
=1.5×105Pa;
(4)因为水的比热容大,和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车上的散热器用水作为冷却剂;
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×10℃=2.1×105J;
(5)①该车行驶100km所消耗的汽油的质量:
m=ρv=0.71×103kg/m3×6×10-3 m3=4.26kg;
汽油完全燃烧放热:
Q放=qm=4.6×107J/kg×4.26kg=1.9596×108J;
②轿车以90kW的恒定功率做直线运动,在5s内做功
W=Pt=90000W×5s=4.5×105J;
∵轿车匀速运动,
∴P=Fv,
汽车牵引力F=
=
=3000N,
∴汽车受到的阻力:
f=F=3000N.
故答案为:(1)不可再生;(2)C;(3)1.5×105;(4)比热容,2.1×105;
(5)①4.26,1.9596×108;②4.5×105,300.
点评:本题为力学和热学综合题,涉及到的知识点多、综合性强,要求灵活选用所学知识分析求解,能从汽车参数表得出相关信息是本题的关键.
(2)压强与压力大小和受力面积的大小有关,减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
(3)由表中数据可知汽车质量和汽车与地面的接触面积,利用重力公式和压强公式求汽车对地面的压强;
(4)水的比热容大,和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;知道水的质量、水的比热容、水温度的升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(5)①知道该车行驶100km所消耗的汽油的体积,利用密度公式求质量,再利用燃料完全燃烧放热公式Q放=qm求汽油完全燃烧放出的热量;
②知道轿车以90kW的恒定功率做直线运动,利用W=Pt求轿车发动机做功,再利用P=Fv求汽车牵引力,而汽车匀速行驶、受平衡力,根据二力平衡条件求汽车受到的阻力.
解答:解:
(1)汽油属于不可再生能源,一旦消耗很难再生;
(2)安全带做的宽度比较大,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,让司机系上时觉得舒服;
(3)由表中数据可知汽车质量:
m=1200kg,s=200cm2×4=800cm2=800×10-4m2,
∵在水平路面上
∴汽车对地面的压力:
F=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N,
汽车对地面的压强:
p=
(4)因为水的比热容大,和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车上的散热器用水作为冷却剂;
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×10℃=2.1×105J;
(5)①该车行驶100km所消耗的汽油的质量:
m=ρv=0.71×103kg/m3×6×10-3 m3=4.26kg;
汽油完全燃烧放热:
Q放=qm=4.6×107J/kg×4.26kg=1.9596×108J;
②轿车以90kW的恒定功率做直线运动,在5s内做功
W=Pt=90000W×5s=4.5×105J;
∵轿车匀速运动,
∴P=Fv,
汽车牵引力F=
∴汽车受到的阻力:
f=F=3000N.
故答案为:(1)不可再生;(2)C;(3)1.5×105;(4)比热容,2.1×105;
(5)①4.26,1.9596×108;②4.5×105,300.
点评:本题为力学和热学综合题,涉及到的知识点多、综合性强,要求灵活选用所学知识分析求解,能从汽车参数表得出相关信息是本题的关键.
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