随着经济水平的不断提高.小汽车越来越多地走进了我市普通家庭．下表为小军家小汽车的相关数据: 总质量:1600kg 额定功率:100kW 车轮与地面的总接触面积:8.0×10-2m2 水箱容量:5L(1)汽车发动机是汽油机.从能源可否再生角度来看.汽油是不可再生不可再生能源,发动机工作时.做功做功冲程将内能转化为机械能� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（2012?株洲）随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭．下表为小军家小汽车的相关数据：

总质量：1600kg	额定功率：100kW
车轮与地面的总接触面积：8.0×10^-2m²	水箱容量：5L

（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是

不可再生

能源；发动机工作时，

做功

冲程将内能转化为机械能．
（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的

比热容

较大的性质，当水箱装满水，水温升高20℃时，需要吸收的热量为

4.2×10⁵

J．（c_水=4.2×10³J/（kg?℃））
（3）该车静止在水平地面上时，对地面的压强为

2×10⁵

Pa．（g=10N/kg）
（4）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关），请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整．
（5）假若该车在水平路面上以40kW的功率匀速行驶10min，消耗汽油1.5kg，求小汽车发动机的效率．（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

分析：（1）①汽油是从石油中提炼出来的，石油是埋藏在地底下得生物体经过几百万年的时间形成的，在短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源；
②汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，燃气膨胀对活塞做功，将内能转化为机械能；
（2）水具有较大的比热容是它常被用做冷却剂的原因；知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用公式Q_吸=cm△t计算水吸收热量的多少；
（3）汽车静止在水平路面上，对路面的压力等于汽车重，知道受力面积，利用压强公式求汽车对地面的压强；
（4）由题意可知，钥匙孔相当于控制电路的开关，所以应将其与电磁铁、电源连接在一起；连接电源时要注意，电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压，所以只需要选择一块电池进行连接即可；
（5）根据W=Pt求出小汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功，再利用Q_放=mq可求出完全燃烧1.5kg汽油放出热量，最后用η=

求出小汽车发动机的效率．

解答：解：
（1）汽油在短期内不能从自然界中得到补充，是不可再生能源；发动机工作时，在做功冲程中将内能转化为机械能；
（2）汽车散热器用水作为冷却剂，是利用了水的比热容较大的性质；
水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×5×10^-3m³=5kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×5kg×20℃=4.2×10⁵J．
（3）汽车对地面的压力：
F=G=mg=1600kg×10N/kg=16000N，
s=8.0×10^-2m²，
汽车对地面的压强：
P=

16000N

8.0×10-2m2

=2×10⁵Pa；
（4）电路连接如图，钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路，电动机与总电源组成工作电路．

（5）小汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功
W=Pt=4×10⁴W×10×60s=2.4×10⁷J，
完全燃烧1.5kg汽油放出热量
Q_放=mq=1.5kg×4.6×10⁷J/kg=6.9×10⁷J，
小汽车发动机的效率为：
η=

2.4×107J

6.9×107J

≈34.8%．
故答案为：
（1）不可再生；做功；
（2）比热容；4.2×10⁵；
（3）2×10⁵；
（4）如图所示：
（5）小汽车发动机的效率为34.8%．

点评：本题以小汽车为背景，考查了能源分类、汽油机四冲程中的能量转化、水的比热容较大的应用、热量的计算、压强的计算、电磁铁的应用、热值、电能的计算、效率的计算，知识点多、综合性强，要求灵活运用所学知识，属于难题．

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（2012?株洲模拟）欣睿同学在资料上看到了一份材料，某物理兴趣小组的同学在测额定电压为2.5V小灯泡的电功率的实验中，得到部分U和I的数据如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5	6
U/V	0.20	0.80	1.40	2.00	2.50	3.00
I/A	0.02	0.08	0.13	0.18	0.20	0.21

（1）①该小灯泡正常发光时的电阻为

12.5

Ω，额定功率为

0.5

w，②欣睿根据表中的数据，发现当电压的增大时，小灯泡灯丝的电阻逐渐

变大

（选填“变大”或“变小”），从物理学角度分析，造成这一现象的原因是

导体电阻随温度的升高而变大

（2）欣睿想利用初中的物理实验器材，通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确，于是她又设计了如图甲所示的电路图，同时找来了实验器材并连接了部分实物电路，其中电源用的是2节新干电池，滑动变阻器的电阻可在0～50Ω内调节．
①请你用笔画线代替导线，按照图甲所示电路图，帮欣睿将图乙中的实物电路图连接完整；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到

端（选填“A或B”）；实验中，由于操作不小心等原因，导致电压表的示数变为零，电流表的示数增大，则电路可能出现的故障是

灯泡短路

．
③欣睿想通过这个实验来验证上述表格中的每一组实验数据的正确性，你认为欣睿能做到吗？请简要说明理由．

不能；因为电源电压才3V，无法验证最后一组；最小电流无法达到0.02A．

．

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（1）由图可知重物上升的速度是

0.5

m/s，每个滑轮重是

100

N
（2）绳子能承受的最大拉力是

500

N，此时拉力的最大功率

1000

W
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重为多少？（要求写出必要计算步骤）

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最大水量	50kg	频率	50Hz
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（2）请你帮他完成电路的连接
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减小

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