Question

轿车已经成为一部分家庭的常用交通工具如图甲所示。图乙为某种轿车测定油箱内油面高度的电路原理图。其中电源电压恒为6V，R₀是阻值为5Ω的定值电阻，A是油量指示表(实质是一只电流表，油量的变化通过电流的变化同步显示出来)。R_x为压敏电阻，它的电阻随受到的压力变化关系如下表。若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，且整个运动过程中受到的阻力不变，速度v与时间t的关系如图丙所示。求：

压力/N	0	50	100	150	200	250	300	350	400
电阻/Ω	550	395	275	170	90	60	40	25	5

(1)在15～25s时间内，轿车的牵引力________(选填“大于”、“等于”或“小于”)轿车所受的阻力；

(2)在5～10s时间内轿车发动机做功多少________？

(3)如果空油箱的质量为5kg，油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是多少________？(g＝10N/kg)

(4)若电流表的量程为0～0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度，求油箱的容积为多少升________？(ρ_汽油＝0.7×10³kg/m³)

Answer

等于 4.5×105J 0.015A 50L

【解析】

(1)等于。

(2)轿车的功率

P＝90 kW＝9×104W

在5～10s时间内轿车发动机做功

W＝Pt＝9×104 W×5s＝4.5×105J

(3)空油箱的重力

G油箱＝m油箱g＝5kg×10N/kg＝50N

从表中可以看出，50 N压力对应的Rx阻值为395 Ω，电阻Rx与电阻R0串联，电路中的总电阻

R1＝Rx+R0＝395Ω+5Ω＝400Ω

此时电流表的示数为

I＝＝＝0.015A

即油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是0.015A。

(4)油箱加满油时，电路中的电流为I′＝0.6 A，电路中的总电阻为

R＝＝＝10Ω

压敏电阻的阻值为

R压＝R′-R0＝10Ω-5Ω＝5Ω

查表可知，此时压敏电阻受到的压力为400 N，则油箱和油的总重力为400 N，油的重力

G油＝G总-G油箱＝400N-50N＝350N

则油的质量

m＝＝35kg

油的体积

V＝＝＝0.05m3＝50L

油箱的容积等于油的体积为50L。