题目内容

14．随着人民生活水平的提高．汽车开始进入普通百姓家庭，小明的爸爸最近购买了一辆轿车，小明同学家买的汽车的部分参数配置如下表所示
  参数
 车身重量 1740kg 每个轮胎与地面的接触面积 225cm2 发动机最大净功率 115kW
 最高车速 240（km/h） 油箱面积 70L 理论油耗 12L/100km
（1）若轿车以100km/h的速度匀速行驶1h，则轿车消耗了多少kg的汽油？（密度约为0.7×103kg/m3）
（2）若轿车发动机的效率是40%，当轿车以100km/h的速度匀速行驶时．发动机的实际功率是多少W？（汽油的热值约为4.6×107J/kg）与参数表中的发动机最大净功率比较有较大的差别，你可以通过哪些措施提高发动机的效率？（至少写1条）
（3）若轿车以80kW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，则轿车运动过程中受到的阻力是多少？

分析 （1）由表格数据可知，每百公里油耗（汽油的体积），利用密度公式求轿车消耗的汽油质量；
（2）根据Q放=mq求出每百公里油耗汽油完全燃烧释放的热量，利用效率公式求出输出的功，利用P=$\frac{W}{t}$求出发动机最大净功率，提高热机效率的方法可以通过减少散热损失、机械损失等方法，主要途径还是要减少废气带走的能量；
（3）由图象可知，轿车匀速行驶时的速度，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出轿车受到的牵引力，再根据二力平衡条件求出受到的阻力．

解答 解：（1）由表格数据，百公里消耗汽油的体积：
V=12L=12dm3=1.2×10-2m3，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，汽油的质量：
m=ρV=0.7×103kg/m3×1.2×10-2m3=8.4kg；
（2）每百公里油耗汽油完全燃烧释放的热量：
Q放=mq=4.6×107J/kg×8.4kg=3.864×108J，
由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$可得，发动机输出的功：
W=Q放η=3.864×108J×40%=1.5456×108J，
发动机最大净功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.5456×1{0}^{8}J}{3600s}$≈43000W=43kW，
与参数表中的发动机最大净功率比较有较大的差别，
提高发动机的效率的办法有：使燃料尽可能完全燃烧、减少废气带走的热量、减小摩擦、减小热散失等；
（3）由图象可知，轿车匀速行驶时的速度v=72km/h=20m/s，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，轿车受到的牵引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{80×1{0}^{3}W}{20m/s}$=4000N，
因轿车匀速行驶时，处于平衡状态，
所以，匀速行驶后受到的阻力f=F=4000N．
答：（1）轿车消耗了8.4kg的汽油；
（2）发动机的实际功率是43kW，可以通过使燃料尽可能完全燃烧、减少废气带走的热量、减小摩擦、减小热散失等措施提高发动机的效率；
（3）轿车运动过程中受到的阻力是4000N．

点评 本题通过生活中一个具体实例，考查了多方面的物理知识，要求学生对所学的知识熟练掌握并能学以致用，关键是由图象得出轿车匀速行驶时速度．

练习册系列答案
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4．两个体积相同的铝块和铁块，把他们同时浸没在水中，那么他们所受的浮力（　　）
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5．小明同学找来了四种物质，利用如图所示的电路在相同的条件下检测其导电性能．实验观测到的电流表示数和灯泡发光情况记录如下，则下列物质导电能力最强的是（　　）
食盐水酱油醋花生油
电流/A0.180.150.10
发光情况亮较亮暗不亮
A．食盐水B．酱油C．醋D．花生油
2．为了探究声音产生的条件，晓明同学观察了以下几个实验现象：
实验（1）：如图1所示，放在钟罩里的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽出一些后，铃声明显减小；
实验（2）：如图2所示，使正在发声的音叉接触水面，水面溅起浪花；
实验（3）：如图3所示，取一个圆柱形食品罐，给一端开一个圆孔，另一端将底面去掉蒙上牛皮纸，并用橡皮筋扎紧．在桌子上约每隔5cm放一支点燃的蜡烛，将圆筒的开口对着蜡烛，手敲击纸膜，你会看到蜡烛的火焰由近及远被“吹斜”（烛焰会摇动）．

你认为，能说明声音产生条件的实验现象是实验（2），其理由为：把正在发声的音叉放入水中，激起水花，说明音叉在振动．另两个实验现象不能说明声音产生的条件，实验（1）说明声音的传播需要介质；实验（3）说明声波能传递能量．
9．两个完全相同的圆柱形瓶子，一只装满水，另一只装有与水质量相等的沙子．若让两只瓶子同时从两个完全相同的斜面顶部滚下，到达斜面底部时，两个瓶子的速度大小为（　　）
A．装水的瓶子速度大B．装沙子的瓶子速度大
C．速度一样大D．条件不足，无法判断
19．实验室有1Ω、2Ω、4Ω、8Ω、15Ω、30Ω六种规格的定值电阻，若要获得10Ω的等效阻值，你会选择2Ω和8Ω串联，还可以选择15Ω和30Ω并联．
6．有一机械如图所示，在拉力F的作用下拉着重为20N的重物B匀速上升，且B物体上升速度vB=1m/s，该过程中机械效率为80%（f绳轮不计），求动滑轮重力．
3．在如图所示的电路中，当开关K由断开到闭合时，电流表的示数将变大，电压表的示数将变大（均填“变大”“变小”或“不变”），电流表示数发生变化的原因是电路中的电阻变小，电源电压不变，电压表示数发生变化的原因是从测量串联电路的分电压到测电源电压．
5．生活中的很多热现象可以用物理知识来解释，下列解释不正确的是（　　）
A．体温计给发烧病人测量体温后放在20℃的室内，体温计一直显示着39℃的示数，说明水银这种物质具有“热胀冷不缩“的反常特性
B．课本上说，在标准大气压下冰的熔点为0℃，弦外之音，就可以解读为：冰的熔点与气压有关
C．游泳后，从水中出来，感觉比较冷，这是因为人身上的水蒸发带走热量
D．湿衣服挂在阴凉处也能变干，是因为蒸发可在任何温度下发生

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