Question

隨著生活水平的提高，汽車已進入普通家庭，李明最近也買了一輛小汽車．
（1）車窗玻璃是具有多層結構的新型“防盜玻璃”，每層中間嵌有金屬線，當玻璃被擊碎時，產生電信號，與金屬線相連的警報系統就會立即報警，這利用了金屬的______（選填：A、延展性   B、導電性  C、彈性  D、導熱性）
（2）觀察小汽車的外形，若小汽車在水平路面上急速行駛，對地面的壓力會變______，從而使汽車與地面間的摩擦力變______，汽車容易失控．
（3）李明駕駛該車勻速行駛144km，用時2h，消耗汽油12kg，汽車發動機功率為23KW，汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg．
求：①汽車勻速行駛的速度；
②汽車勻速行駛時的牽引力；
③12kg汽油完全燃燒放出的熱量；
④汽車發動機的效率．

Answer 1

【答案】分析：（1）金屬具有良好的導電性、導熱性和延展性，根據題干信息，當玻璃被擊碎時，與金屬線相連的警報系統就會立刻報警說明利用了金屬的導電性．
（2）比較小汽車上下的壓強，需要比較車子上下的流速，判斷流速需要比較空氣經過車子上下的路程．當流線型的車子快速行駛時，產生升力，車子對地面壓力減�。�
（3）①已知行駛的路程和時間，根據公式v=可求汽車勻速行駛時速度；
②已知汽車的功率和行駛的時間，根據公式W=Pt可求發動機做的功；再利用公式F=可求汽車勻速行駛時所受的牽引力；
③已知消耗的汽油的質量，根據公式Q=qm可求釋放的能量；
④發動機做的功與汽油釋放能量的比值就是發動機的效率．
解答：解：（1）當玻璃沒有碎時，警報系統不報警，而被擊碎時，就會報警，說明沒有擊碎時，警報系統發生短路，不工作，而玻璃碎了時，金屬線開路了，警報系統得到電壓而工作，故是利用了金屬的導電性．
（2）汽車急速行駛時，相同時間內，空氣經過上方的路程比下方路程長，流速大，壓強小，汽車在壓強差下產生向上的升力，汽車對路面的壓力減小，小于汽車的重力．車對地面壓力減小，使車與地面之間的摩擦力減�。�
（3）已知：s=144km，t=2h，m=12kg，P=23kW，q=4.6×10⁷J/kg
求：v，F，Q_吸，η
解：①v===72km/h=20m/s；
②F===1150N；
③Q_吸=mq=12kg×4.6×0⁷J/kg=5.52×0⁸J；
④W_有=pt=2.3×0⁴W×7.2×10³s=1.656×10⁸J，
η=×100%=×100%=30%．
答：（1）B；（2）��；小．
（3）①汽車勻速行駛的速度為20m/s；
②汽車勻速行駛時的牽引力為1150N；
③12kg汽油完全燃燒放出的熱量為5.52×0⁸J；
④汽車發動機的效率為30%．
點評：本題考查金屬的物理性質、影響摩擦力的因素、速度、做功、牽引力、能量、效率等的知識，主要是公式及其變形的靈活運用，還考查了流體壓強與流速的關系．