Question

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）請在圖甲中用筆畫線代替導線將汽車的啟動原理圖連接完整，
說明：當鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并轉動（相當子閉合開關），電動機工作，啟動轎車；電磁鐵的工作電壓小于電動機的工作電壓．
（2）若轎車以90kW的恒定功率啟動做直線運動，運動過程中受到的阻力不變，運動的速度y與時間t的關系如圖乙所示，則在0～5s時間內，轎車發動機做功______J，轎車運動過程中受到的阻力是______N．
（3）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），數據如下表所示：

試驗次數	1	2	3	4	5
速度/（km．h-1）	40	60	80	100	120
制動距離/m	8	18	32	50	______

根據表中數據所反映的規律可知，當轎車速度為120km/h時對應的制動距離是______m．

Answer 1

【答案】分析：（1）電磁鐵工作時吸引銜鐵下來，根據杠桿原理銜鐵的另一端向右運動與觸點相連，使電動機連通開始工作；
電磁鐵的工作電壓小于電動機的工作電壓，故電磁鐵只利用電源的一部分，并且電磁鐵和電動機，都能獨立、同時工作，
故二者應并聯連接；
（2）利用知道轎車的功率和做功時間，利用W=Pt計算功；由圖可知在15s-20s時間間隔內的速度，根據P=Fv求牽引力，而汽車勻速運動，阻力大小等于牽引力；
（3）由對表格中速度和制動距離的關系的分析我們可以得出制動距離應與速度的平方成正比，則可得速度為120km/h時的制動距離．
解答：解：（1）電路連接圖
（2）轎車發動機做功 W=Pt=90000W×5s=4.5×10⁵J；
由圖示知轎車勻速運動的速度是v=30m/s；
所以，轎車運動過程中受到的阻力 f===3000N；
（3）通過對1、2、3、4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：
則由=，
解得：120km/h的制動距離為72m．
故答案為：（2）4.5×10⁵；3000；（3）72．
點評：本題讓學生依據表格中的參數和相關圖象通過選擇有用的信息來進行力學、電學等綜合計算及電路圖的連接和分析，這個題是很有難度的．