Question

【題目】隨著人民生活水平的不斷提高，汽車已經走進我們的家庭.小林的爸 爸最近也購買了一輛轎車.

(1)“轎車不但要吃油，有時也要喝水”，汽油是______(選填“可再 生”或“不可再生”)能源，用水冷卻發動機是因為水的_____大，在發動機開始工作后一段時間內，水箱中水的內能會_______，這 是通過______方式來改變內能的.

(2)下列四個實驗中，其能量轉化方式與如圖①所示汽油機對應沖 程類似的是______.

(3)轎車在上坡時，將擋位換成低速擋，以減小行駛的速度，這樣做的目的是______.

A.安全 B.省油

C.減小行駛時的阻力 D.增大爬坡的牽引力

(4)小林通過測量獲得轎車以不同速度行駛時對應的制動距離(即從操縱制動剎車到車停下

來的距離)，數據如表所示:

根據表中數據所反映的規律，當轎車速度為80 km/h時對應的制動距離是_______m.

(5)小林通過上網查到了這種轎車的輸出功 率與轉速的關系如圖②所示.小林又向爸爸詢問了一些實測數據:轎車行駛的路況好，平均車速為100 km/h，發動機轉速為2 000 r/min，平均油耗為9 L/100 km， 參考圖中的數據，分析這輛汽車在這種 狀態下行駛時，發動機的效率為_____%. (已知汽油的熱滇為4. 6x107 J/kg，密度 為0. 8x103kg/m3)

(6)太陽能汽車利用太陽能來驅動，真正實現了零排放，有效地減少了對環境的污染.汽車 頂部所安裝的太陽能電池板的有效面積為6 m2，太陽光照射到地面時單位面積上的射功率為1. 2 X 103 W/m2，如將太陽能轉化為電能的效率為15%，則電池的輸出功率為 _______W，如果這輛汽車的電動機將電能最終轉化為機械能的效率為80%，當汽車在 水平面上勻速行駛時，受到的牽引力為80 N，則汽車的行駛速度為_______km/h.

Answer 1

【答案】不可再生 比熱容 增大 熱傳遞 A D 32 32.6% 1080 38.88

【解析】

解答：(1)從能源可否再生的角度看，汽油來源于石油，石油是經過幾百萬年的演變形成的，汽油是從石油中提煉出來的，屬于不可再生能源；汽車發動機工作過程中，不可避免地產生很多熱量，這些熱量如不及時帶走會影響機器的正常工作。由公式Q＝cm△t知，在質量和升高的溫度相同時，與其它液體比較，因為水的比熱容最大，所以吸收的熱量最多，冷卻效果最好。發動機工作過程中會產生熱量，熱量傳遞到水，所以水的內能增大。這是通過熱傳遞的方式改變內能的。(2)A、電火花發生器點火后將盒蓋頂出，此時燃氣的內能轉化機械能，故與題目中的情境相同，故A正確；B. 滾擺向下運動，動能增加，重力勢能減小，所以是重力勢能轉化為動能的過程，故B錯誤；C. 向下壓縮空氣引火儀，即將機械能轉化為儀器內部空氣的內能，所以是將機械能轉化為內能的過程，故C錯誤；D. 酒精燈加熱杯中冷水，這是通過熱傳遞的方式改變內能的，故D錯誤；故選A.(3)由P＝＝Fv的變形式F＝ 可知，汽車的最大功率一定時，減小行駛速度時，可以獲得更大的牽引力，故選D.(4)通過對1、2、4、5的分析可知，速度越大制動距離越大，即制動距離一定與速度有關，但明顯不是正比關系，故可以想到可能與速度的平方成正比，通過計算可知制動距離的確與速度的平方成正比，所以有，解得：80km/h的制動距離為32m；(5)由發動機輸出特性曲線可知：發動機轉速為2000r/min時，其輸出功率約為30kW，每小時對外所做的有用功：W＝Pt＝30×103W×3600s＝1.08×108J；行駛100km消耗的汽油是9L＝9dm3＝9×103m3，則完全燃燒釋放的熱量：Q＝mq＝ρVq＝0.8×103kg/m3×9×103m3×4.6×107J/kg＝3.312×108J，發動機的效率：η＝≈32.6%.(6)太陽光照射到地面時單位面積上的輻射功率為1.2×103W/m2,如將太陽能轉化為電能的效率為15%,則電池的輸出功率為P＝P太陽能η＝1.2×103W/m2×6m2×15%＝1080W；因為電能最終轉化為機械能的效率為80%,所以P機械＝P×η′＝1080W×80%＝864W；由公式P＝Fv可得汽車的行駛速度：v＝＝10.8m/s＝38.88km/h.