Question

（10分）汽车在高度行驶过程中一旦发生碰撞，车身停止，而乘员则会继续向前与车身撞击，甚至能把挡风玻璃撞碎而飞出车外.在发生交通事故时，安全带能对人体起到缓冲的作用，防止出现二次伤害.在发生严重撞击时，方向盘等处的车载气囊会自动充气弹出，在人体接触到安全气囊时，安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气，从而起到缓冲作用，减轻身体所受冲击力，大大减小伤害.

（1）汽车“发动机”通常都是以汽油或柴油为燃料的，汽油、柴油都属于_ _（可再生/不可再生）能源；汽车“发动机”一般需要用水来作冷却剂，这是利用了水的_ _的属性；

（2）一辆汽车沿一平直公路匀速行驶30km，消耗了2kg汽油，该汽车与路面间的摩擦力为690N，则此过程中汽油完全燃烧放出的热量为_ _J，该汽车“发动机”的效率为_ _（q汽油＝4.6×107J/kg）；

（3）汽车在高度行驶过程中发生碰撞，车身停止运动，而乘员由于具有_ _会继续向前运动，此时弹性很强的安全带被拉伸而获得_ _能；安全带做得宽大的目的是_ _；

（4）对于短文中提到的“缓冲”，文静同学提出了自己的猜想：安全带和安全气囊增加人与碰撞物间的接触时间，从而大大减小撞击力.物理兴趣小组的同学共同设计了如下实验方案：在两个相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉，从相同的高度先后落下同一只鸡蛋.落在面粉厚度大的槽中，留下较深的坑，鸡蛋完好无损；落在面粉厚度较小槽中，鸡蛋破裂.实验中通过比较_ _来比较撞击时间的长短，根据实验可以验证文静同学的猜想是_ _（正确/错误）的；请列举上述 “缓冲”物理知识在生活中应用的一个实例：_ _.

Answer 1

（1）不可再生，比热容大

（2）9.2×107 22.5%

（3）惯性，弹性势能，减小压强

（4）坑的深度，正确，跳高运动员要落在厚的海绵垫上。

【解析】

试题分析：（1）汽车“发动机”通常都是以汽油或柴油为燃料的，汽油、柴油都属于不可再生能源，因为它们不能短时间内在自然界中重新获取；汽车“发动机”一般需要用水来作冷却剂，这是利用了水的比热容较大的属性，由Q=cm△t=可知，质量和初温都相同的不同物质，升高相同的温度，由于水的比热容较大，吸收的热量较多。；

（2）此过程中汽油完全燃烧放出的热量为Q=qm=4.6×107J/kg ×2kg =9.2×107J，该汽车“发动机”做的机械功为W有用=Fs=690N×3×104m=2.07×107J，该汽车“发动机”的效率为η=（W有用/Q）×100%=（2.07×107J/9.2×107J）×100%=22.5%；

（3）惯性是物体保持原有运动状态不变的性质。汽车在高度行驶过程中发生碰撞，车身停止运动，而乘员由于具有惯性会继续向前运动，安全带被拉伸发生弹性形变而获得弹性势能；在压力不变的情况下，安全带做得宽大，增大了受力面积可以减小压强；

（4）实验中通过比较坑的深度来比较撞击时间的长短（转换法），根据实验可以验证文静同学的猜想是正确的；例如：跳高运动员要落在厚的海绵垫上、跳远运动员要落在松软的沙坑里等。

考点：能源；内燃机的效率；惯性；压强；实验设计