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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)若轎車以60kW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v與時間t的關系如圖乙所示.則在0-5s時間內,轎車發動機做功為多少?轎車運動過程中受到的阻力是多少?
(2)汽車在行駛中,由于路況和車速的不同,發動機的實際功率也不同,通常行駛時,實際功率要小于它的最大功率.某型號轎車的有關數據如表:
發動機最大功率 60kW
百公里耗油(100km/h勻速行駛) 6.0L(某標號汽油)
最大車速 170km/h
(某標號汽油的熱值約為4.6×107J/kg,密度約為0.7×103kg/m3
求:若轎車以100km/h的速度勻速行駛1h,則轎車消耗了的汽油質量.
(3)若轎車發動機的效率是30%,當轎車以100km/h的速度勻速行駛時,發動機的實際功率是多少?
分析:(1)知道轎車的功率和做功時間,利用功的公式W=Pt可計算轎車在0-5s時間內發動機所做的功;
利用二力平衡知識可知,轎車勻速直線運動時受到的阻力大小等于牽引力,所以先在圖中找到汽車勻速直線運動時的速度,再利用功率的計算公式P=
W
t
=
Fs
t
=Fv,求出牽引力F,即阻力的大小;
(2)根據公式v=
s
t
求出汽車行駛的距離,根據表中數據可知,消耗油的體積,根據公式ρ=
m
V
求出油的質量;
(3)根據公式Q=mq求出汽油完全燃燒放出的熱量,從而求出發動機做的有用功,根據公式P=
W
t
求出轎車的實際功率.
解答:解:
(1)轎車的功率P=60kW=6×104W,
轎車發動機做功:W=Pt=6×104W×5s=3×105J;
由圖示知轎車勻速直線運動時的速度是v=30m/s;
∵P=
W
t
=
Fs
t
=Fv,
∴轎車運動過程中受到的阻力:
f=F=
P
v
=
6×104W
30m/s
=2000N;
(2)∵v=
s
t

∴轎車行駛1h行駛的路程:
s=vt′=100km/h×1h=100km,由表中數據可知,消耗油的體積為V=6.0L=6×10-3m3
∵ρ=
m
V

∴消耗油的質量:
m=ρV=0.7×103kg/m3×6×10-3m3=4.2kg;
(3)汽油燃燒放出的總熱量:
Q=mq=4.6×107J/kg×4.2 kg=1.932×108J,
發動機做的有用功:W=ηQ=30%×1.932×108J=5.796×107J;
發動機的實際功率:
P=
W有用
t′
=
5.796×107J
3600s
=1.61×104W.
答:(1)在0-5s時間內,轎車發動機做功為3×105J;轎車運動過程中受到的阻力是2000N;
(2)轎車消耗了的汽油質量為4.2kg;
(3)當轎車以100km/h的速度勻速行駛時,發動機的實際功率是1.61×104W.
點評:本題通過生活中一個具體實例,考查了多方面的物理知識,要求學生對所學的知識熟練掌握并能學以致用.注意在進行計算時,看清題目中所給的條件,單位要統一.
練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:

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.
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說明:當鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并轉動(相當于閉合開關),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v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.
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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?泰州二模)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
4.5×105
4.5×105
J,轎車運動過程中受到的阻力是
3000
3000
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
72
72
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
72
72
m.

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2011?蘇州一模)隨著人民生活水平的不斷提高,汽車已經走進我們的家庭,小明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(相當于閉合開關),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υ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
4.5×105
4.5×105
J.
(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),數據如表所示:
實驗次數 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120kmm時對應的制動距離是
72
72
m.

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

閱讀短文,回答問題
在我國隨著人民生活水平的不斷提高,汽車已經走進了很多普通農村家庭,最近小王家也購買了一輛小汽車.小王十分高興,將汽車里里外外看了個遍,并且進行了認真的思考,發現汽車上許多地方都用到了物理知識,下面就是他思考的問題,請你幫他補充完整.
(1)汽車發動機是汽油機,發動機工作時,做功沖程將
能轉化為
機械
機械
能.
(2)汽車上的散熱器用水作為冷卻劑,這是利用了水的
比熱容
比熱容
較大的性質,如果水箱中裝有5kg的水,當水溫從10℃升高20℃時,需要吸收的熱量為
4.2×105
4.2×105
J.
(3)通過查看說明書得知轎車車身質量為1725kg.當車上載有275kg的人和物品時,車輪與地面的總接觸面積為4.0×10-2m2,轎車對地面的壓強為
5×105
5×105
Pa.(g取10N/kg)
(4)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,運動速度v與時間t的關系如圖乙所示,則在0~50s時間內,轎車發動機所做的功為
4.5×105
4.5×105
J,轎車在運動過程中受到的阻力為
3×103
3×103
N.
(5)若汽車油箱的容積為60dm3,裝的是密度為0.71×103kg/m3、熱值為4.6×107J/kg的汽油,當該車以20m/s的速度勻速行駛100km時所消耗的汽油為5kg,汽車發動機的輸出的功率為12kW,則汽車發動機的效率為多少?
26.1%
26.1%

(6)通過測量獲得轎車以不同的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/(km/h) 40 60 80 100 120
制動距離/m 8 18 50 72
當轎車以80km/h行駛時所對應的制動距離為
32
32
m.

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2009?新區一模)隨著人民生活水平的不斷提高,汽車已經走進我們的家庭.小新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(相當于閉合開關),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)通過查看說明書得知轎車車身質量為1725kg.當車上載有195kg的人和物品時,車輪與地面的總接觸面積為4.0×10-2m2,試求轎車對地面的壓強(g取10N/kg).
(3)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v與時間t的關系如圖24乙所示.則在15s-20s時間間隔內,轎車發動機做功多少焦?轎車運動過程中受到的阻力是多少牛?
實驗次數 1 2 3 4 5
速度/(km?h-1 40 60 80 100 120
制動距離/m 8 18 50 72
(4)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:根據表中數據所反映的規律可知,當轎車速度為80km/h時對應的制動距離是多少米?

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