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    2．随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭．小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：

    （1）普通的小汽车用的是汽油机，图甲所示的是做功冲程，为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过热传递的方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水的比热容较大．
    （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乙所示的图表，请根据给出的信息，计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得9.2×106J的能量，这些能量能产生2.76×106 J的有用功．（汽油的热值为4.6×107J/kg）
    （3）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=$\frac{nqm}{F}$（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，效率用η表示）
    （4）为了安全，汽车采用四轮鼓式制动，有效地减少了制动距离．通过测量获得汽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），数据如下表所示：
    实验次数1234
    速度/（m?s-1）2468
    制动距离/m0.502.004.508
    请在图丙中描点作出s-v2图象，写出s和v的定量关系式s=$\frac{{v}^{2}}{8}$，当轿车速度为16m/s时对应的制动距离是32m．

    分析 （1）内燃机的一个工作循环有四个冲程，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；压缩冲程即进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩空气做功，使气缸内气体内能增加温度升高；对于做功冲程，即气缸内的混合物被引燃，导致气缸内产生高温高压燃气，这些燃气推动活塞做功，使活塞由上向下运动；改变内能有两种方式：即做功和热传递；在自然界中水的比热容最大，这也是我们选用水作为作取暖或冷却物体的物质的根本原因；
    （2）根据热值和汽油的质量，用公式Q=qm求出汽油完全燃烧放出的热量；由能流图得出转化为有用功的能量占总能量的比值，得出内燃机的效率；根据W=Q放×30%求出有用功；
    （3）根据得出的内燃机的效率，根据W=Fs=ηQ放求运行距离；
    （4）根据表中数据，先画点，再连线，通过读图再来确定当轿车速度为16m/s时对应的制动距离大约是多少．

    解答 解：
    （1）内燃机的一个工作循环有四个冲程，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，在做功冲程中，活塞由上向下气缸内的高压高温物质，即对活塞做功，使得内能转化为机械能；
    同时为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量而使得气缸温度降低，这是通过热传递的方式改变内能的；在这里我们之所以选择用水作为冷却剂，源于水的比热容最大，即相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高1℃时，水能吸收的热量最多，故用水冷却效果最好；
    （2）汽油的热值为4.6×107J/kg，完全燃烧0.2kg的汽油产生的热量：
    Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J；
    由图可知，有用功的能量：100%-33%-30%-7%=30%，
    所以机械效率为η=30%；
    因此产生的有用功：W=Q放×30%=9.2×106J×30%=2.76×106J；
    （3）由题知：汽车做功W=Fs=ηQ放=ηmq，所以s=$\frac{nqm}{F}$；
    （4）根据表中的数据，在坐标图中先画点，再描线，注意横坐标准速度的平方，纵坐标为距离．如图所示：

    根据表中数据和图象反映的规律可知，s=$\frac{{v}^{2}}{8}$；当轿车速度为16m/s时对应的制动距离约是32m．
    故答案为：（1）做功；热传递；比热容；（2）9.2×106； 2.76×106；（3）$\frac{nqm}{F}$；（4）$\frac{{v}^{2}}{8}$；32．

    点评 本题以太阳能汽车为背景中，考查了多个物理知识点，包括能量的转化、效率的公式、功率的公式等，同时还考查了我们对图象的处理能力，综合性很强，有一定的难度，值得我们关注．本题以汽车为切入点综合考查力学、热学相关知识，灵活运用所学知识、正确选用所学公式是解题的关键，属于难题．

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    预热式电热水器
    额定电压220V
    额定功率2000W
    额定容量80kg
    加热效率90%
    （1）一般情况下，热水淋浴要求水温升高30℃，请计算预热式电热水器装满水后，正常工作将水加热到可以淋浴的温度，水需要吸收多少J的热量？需要通电加热多长时间？[C水=4.2×103J/（kg•℃）]
    （2）即热式电热水器的额定电压也是220V，请计算它在加热水达到最大功率时，家庭电路干路中增加的电流是多少A？（精确到0.1A）

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    14．小红的妈妈到某工艺品商店买了一件用金铜合金制成的实心工艺品，小红通过实验测量出工艺品的质量为600g，体积为52cm3，请计算：
    （1）工艺品的密度．
    （2）工艺品的含金量．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    9．结合图阅读以下材料，回答问题．
    混合动力型汽车   
    利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车，通常指的是利用汽油和电池 的汽车．该类型汽车，一般有一台质量较小且较为经济的汽油发动机与电动机．汽油发动机可以满足大多数情况下行驶的需要，当需要更多的动力时，可以再由电动机提供，电动机由能重复充电的蓄电池供电．
    有一种类型的混合动力型汽车，称为“并联混合动力型汽车”（如图）．该车的汽油发动机和电动机通过同一个变速器与车轮相连．何时使用汽油发动机，何时使用电动机，何时两者同时使用由内置电脑确定．这类汽车除了油箱里的汽油之外，不再需要外界其它能源．与电动汽车不同，你不需要将混合动力型汽车的蓄电池接到电源插座上去充电．普通汽车在制动时，汽车的动能全部转化为内能．该类型汽车在制动时，电动机作为发电机使用，把汽车的一部分动能转化为电能，实现了对电池的充电

    （1）混合动力型汽车与普通汽车相比，具有哪些优点（写出两点）节约汽油、噪音小．
    （2）并联混合动力型汽车在制动时，汽车的动能转化为内能和电能．
    （3）并联混合动力型汽车以速度v匀速行驶时，若汽油发动机与电动机同时提供动力，功率分别为P1、P2，则此时该车受的阻力F=$\frac{{P}_{1}+{P}_{2}}{v}$．

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