Question

随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭．下表为小军家小汽车的相关数据：

总质量：1600kg	额定功率：100kW
车轮与地面的总接触面积：8.0×10^-2m^2	水箱容量：5L

（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是______能源；发动机工作时，______冲程将内能转化为机械能．
（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的______较大的性质，当水箱装满水，水温升高20℃时，需要吸收的热量为______J．（c_水=4.2×10³J/（kg℃））
（3）该车静止在水平地面上时，对地面的压强为______ Pa．（g=10N/kg）
（4）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关），请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整．
（5）假若该车在水平路面上以40kW的功率匀速行驶10min，消耗汽油1.5kg，求小汽车发动机的效率．（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

Answer

（1）①汽油是从石油中提炼出来的，石油是埋藏在地底下得生物体经过几百万年的时间形成的，在短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源；
②汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，燃气膨胀对活塞做功，将内能转化为机械能；
（2）水具有较大的比热容是它常被用做冷却剂的原因；知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用公式Q吸=cm△t计算水吸收热量的多少；
（3）汽车静止在水平路面上，对路面的压力等于汽车重，知道受力面积，利用压强公式求汽车对地面的压强；
（4）由题意可知，钥匙孔相当于控制电路的开关，所以应将其与电磁铁、电源连接在一起；连接电源时要注意，电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压，所以只需要选择一块电池进行连接即可；
（5）根据W=Pt求出小汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功，再利用Q放=mq可求出完全燃烧1.5kg汽油放出热量，最后用η=求出小汽车发动机的效率．
【解析】

（1）汽油在短期内不能从自然界中得到补充，是不可再生能源；发动机工作时，在做功冲程中将内能转化为机械能；
（2）汽车散热器用水作为冷却剂，是利用了水的比热容较大的性质；
水的质量：
m=ρV=1×103kg/m3×5×10-3m3=5kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×20℃=4.2×105J．
（3）汽车对地面的压力：
F=G=mg=1600kg×10N/kg=16000N，
s=8.0×10-2m2，
汽车对地面的压强：
P===2×105Pa；
（4）电路连接如图，钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路，电动机与总电源组成工作电路．

（5）小汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功
W=Pt=4×104W×10×60s=2.4×107J，
完全燃烧1.5kg汽油放出热量
Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，
小汽车发动机的效率为：
η==≈34.8%．
故答案为：
（1）不可再生；做功；
（2）比热容；4.2×105；
（3）2×105；
（4）如图所示：
（5）小汽车发动机的效率为34.8%．