Question

隨著人們生活水平的不斷提高，各種小汽車已經走進我們的家庭。小汽車的一些設計和使用過程中的許多現象與物理知識有關，請你用學過的物理知識解答下面的問題：

（1）普通的小汽車用的是汽油機，圖甲所示的是__________沖程，為了不讓汽油機在工作時溫度升得太高，在設計制造時，汽缸外有一個水套，讓汽缸被水包圍著，這是通過_________的方式減少汽缸內能，用水來冷卻汽缸是因為水的_______________較大。

（2）下圖是加油站加油機的圖片。和大多數物質一樣，汽油也有熱脹冷縮的性質，隨著氣溫的變化，汽油密度會發生變化，受此因素影響，在每噸汽油價格不變的情況下，每升汽油的價格應相應變化。當氣溫上升時，有關汽油密度和價格的變化下列說法正確的是

A．密度變大，價格下調 B. 密度變大，價格上調

C．密度變小，價格下調 D. 密度變小，價格上調

（3）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。某太陽能汽車如圖乙，質量為450kg，頂部安裝了太陽能電池板。若汽車上的太陽能電池板的有效面積為6m2，它正對太陽時電池能夠產生200V的電壓，并對車上電動機提供10.5A的電流，太陽光照射到地面時單位面積上的輻射功率為1.2×103W/m2，則電池的輸出功率為____________W，將太陽能轉化為電能的效率為____________，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80N，則汽車的行駛速度為 ____________ m/s

（4）太陽能汽車采用四輪鼓式制動，有效地減少了制動距離．通過測量獲得汽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：

實驗次數	1	2	3	4	5
速度/ （m?s-1）	2	3	4	5	6
制動距離/m	0.5	1.13	2.00	3.13	4.50

請在圖中描點作出s- v2圖象，寫出s和v的定量關系式s=＿＿＿＿＿＿，當轎車速度為8m/s時對應的制動距離是 m．

Answer 1

（1）做功 熱傳遞 比熱容 （2）C （3）2100 29.2% 21 （4）s=v2/8 8

【解析】

試題分析：（1）由甲圖知道汽油機的進氣門和排氣門都關閉，火花塞點火，活塞下行，所以，正處于做功沖程；汽缸外加一個水套，是通過熱傳遞的方式改變內能，用水來冷卻，是利用了水的比熱較大的特點。

（2）到了夏季，汽油的溫度升高，汽油的質量不變，根據密度公式，體積增大，每升汽油中汽油的質量減小，價格降低，故選C。

（3）電池的輸出功率P=UI=200V×10.5A=2100W，太陽光照射的輻射功率為P太陽=1.2×103W/m2×6m2=7.2×103W，太陽能轉化為機械能的效率η=P電池/P太陽=2100W/7.2×103W=29.2%，因為電能的最終轉化為機械能的效率是η′=75％，所以，P機械=P電池×η′=2100W×75％=1575W，由P=Fv得，v=P機械/F=21m/s。

（4）根據表中的數據，在坐標圖中先畫點，再描線，注意橫坐標準速度的平方，縱坐標為距離．如圖所示，根據圖象反映的規律可知，s和v的定量關系式s= v2/8，當轎車速度為8m/s時對應的制動距離是8m。

考點：熱機的工作循環 密度的有關計算 能量的轉化、效率及功率的公式 圖象的處理