Question

（9分）近几年政府推出了“汽车下乡” 、“小排气量购置税减半”、 “以旧换新”等政策，极大的促进了汽车行业的发展，随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小明的爸爸最近也购买了一辆轿车．小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动：

（1）汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的    较大的特点．

（2）小明同学阅读了汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表，请根据给出的信息，计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少J的能量，这些能量能产生多少J的有用功。（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）（写出计算过程）

（3）若轿车以60kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图乙所示．则在0～5s时间内，轿车发动机对外做功多少J？轿车在运动过程中受到的阻力是多少？（写出计算过程）

（4）汽车行驶时发动机产生的牵引力为F，则燃烧m质量的汽油，能使汽车前进的距离s为       （用前面给出物理量的符号表示距离，汽油的热值在本小题中用q表示）

（5）通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示：根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是       m．

Answer

（1）比热容；（2）9.2×106J、3.22×106J；（3）3×105J、2×103 N；（4）0.35qm／F；（5）72

【解析】

试题分析：（1）由△t=Q/cm可知，质量和初温都相同的不同液体，吸收的热量相同，由于水的比热容较大，则水上升的温度较慢。所以，汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热．

（2）完全燃烧0.2kg的汽油能够获得能量为Q=qm=4.6×107J/kg×0.2kg=9.2×106J；

由图甲可知，汽车发动机的效率为：1-30%-30%-5%=35%；

所以，这些能量能产生有用功为W有用=Qη=9.2×106J×35%=3.22×106J；

（3）0～5s时间内，轿车发动机对外做功W=Pt=6×104W×5s=3×105J；

在15s后汽车以30m/s的速度做匀速直线运动，5s内汽车行驶的路程为s=vt=30m/s×5s=150m；

由于轿车的恒定功率为60kW不变，5s内轿车发动机对外做功仍为3×105J，

由二力平衡可知，轿车在运动过程中受到的阻力f=W/s=3×105J/150m=2×103 N；

（4）燃烧m质量的汽油，放出的热量为Q=qm；

这些能量能产生有用功为W有用=Qη=0.35qm；

能使汽车前进的距离s=W有用/F=0.35qm/F；

（5）由表中数据所反映的规律可知，当速度以20km/h均匀增加时，制动距离以[10+4（n-1）]m增加，所以，当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是72m．

考点：比热容；热机的效率；二力平衡