Question

（2012?太倉(cāng)市模擬）汽車是常見(jiàn)的交通工具，隨著人們生活水平的提高，汽車也走進(jìn)了普通百姓的家庭．它應(yīng)用了物理聲、光、熱、力、電等很多方面的知識(shí)與技術(shù)，請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題：
（1）有些轎車的尾部安裝了導(dǎo)流板，如圖所示．它的作用主要是在轎車高速行駛時(shí)，增加對(duì)地面的壓力，提高車輪的抓地性能．則導(dǎo)流板橫截面的形狀是

C

．

（2）小轎車上都裝有一個(gè)用來(lái)提醒司機(jī)是否關(guān)好車門的指示燈．四個(gè)車門中只要有一個(gè)門沒(méi)關(guān)好（相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)），指示燈就發(fā)光提醒．圖所示四個(gè)電路中，能體現(xiàn)該裝置工作原理的是

D

（3）小明的爸爸新買了一輛小汽車，小明坐著這輛汽車勻速行駛144km，用時(shí)2h，消耗汽油9kg，其發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為23kW．（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg）
①汽車勻速行駛時(shí)速度為多少？
②汽車勻速行駛時(shí)所受的牽引力是多大？
③汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：流速越大，壓強(qiáng)越小；流速越小，壓強(qiáng)大．
（2）根據(jù)題意可以知道，四個(gè)車門中只要有一個(gè)門沒(méi)關(guān)好，也就是說(shuō)只要一個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，指示燈就發(fā)光，開(kāi)關(guān)全部斷開(kāi)，燈泡不發(fā)光，對(duì)各選項(xiàng)逐一分析．
（3）①已知行駛的路程和時(shí)間，根據(jù)公式v=

S

t

可求汽車勻速行駛時(shí)速度；
②已知汽車的功率和行駛的時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt可求發(fā)動(dòng)機(jī)做的功；再利用公式F=

W

S

可求汽車勻速行駛時(shí)所受的牽引力；
③已知消耗的汽油的質(zhì)量，根據(jù)公式Q=qm可求釋放的能量，發(fā)動(dòng)機(jī)做的功與汽油釋放能量的比值就是發(fā)動(dòng)機(jī)的效率；

解答：解：（1）要增加轎車對(duì)地面的壓力，提高車輪的抓地性能，就要使轎車高速行駛時(shí)，導(dǎo)流板上方的空氣流速小壓強(qiáng)大，下方的空氣流速大壓強(qiáng)小，即上方平直下方凸起，產(chǎn)生一個(gè)向下的壓強(qiáng)差．故C正確；
（2）在A中，只要任何一個(gè)開(kāi)關(guān)閉合，電阻都會(huì)被短路，但燈泡仍然發(fā)光，開(kāi)關(guān)全部斷開(kāi)時(shí)，電阻與燈泡串聯(lián)，燈泡仍然發(fā)光，故不合題意，
在B中，只要閉合一個(gè)開(kāi)關(guān)，燈泡就會(huì)被短路，不合題意，
在C中，不管開(kāi)關(guān)閉合還是斷開(kāi)，燈泡都會(huì)發(fā)光，不合題意，
在D中，當(dāng)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，燈泡被短路，不發(fā)光，當(dāng)任何一個(gè)斷開(kāi)時(shí)，燈泡不會(huì)被短路，燈泡發(fā)光，故D符合題意．
（3）①汽車勻速行駛時(shí)速度v=

S

t

=

144km

2h

=72km/h；
②據(jù)P=

W

t

可知，發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：W=Pt=23000W×7200s=1.656×10⁸J
據(jù)公式：W=FS可知，汽車受的牽引力：F=

W

S

=

1.656×108J

144000m

=1150N；
③汽油完全燃燒釋放能量Q=qm=4.6×10⁷J/kg×9kg=4.14×10⁸J；
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：η=

W

Q

=

1.656×108J

4.14×108J

=40%；
故答案為：（1）C；（2）D；（3）①汽車勻速行駛時(shí)速度72km/h；②汽車勻速行駛時(shí)所受的牽引力是1150N；③汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是40%；

點(diǎn)評(píng)：本題考查速度、做功、效率等的計(jì)算，還考查了流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系及電路的應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)，是一道綜合題．