Question

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．仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
（1）汽车发动机工作时，缸体的温度很高，为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却．汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要利用了水的______的特性．若汽车的水箱中装有10kg水，当水温升高50℃时吸收的热量是多少？[c_水=4.2×10³J/]．
（2）“五一”期间，小明一家开车外出旅游，途中看到如图1所示的限速牌．小明用了10min的时间通过了这段10km长的限速路段，请你通过计算说明他超速了吗？近期，我国又加大了对超速和酒后驾车的查处力度．请你写一句相关的警示语，以提醒司机朋友一定要按交通法规驾车．______．??
（3）如图2为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图．其中：Rx为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来；R是阻值为5Ω的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱位于压力传感器R_x上，空油箱重50N．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：
①此时，R两端的电压是多少？Rx的阻值是多少？
②油箱最多能储油多少L？（1L=1dm³）（取g=10N/kg、ρ_汽油=0.7×10³kg/m³）
（4）小汽车给人们带来诸多方便，但也造成了一些负面影响，如能源消耗、尾气污染、噪声污染、交通阻塞等．请你从可持续发展的角度，就如何减小汽车的负面影响，提出一条合理化建议：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）与其它液体相比，水的比热容较大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多；已知水的比热容、质量和升高的温度，利用Q_吸=cm△t计算水吸收的热量；
（2）已知行驶的时间和距离，利用速度公式求车速，将车速与限速牌上的数值比较，得到是否超速；与交通安全相关的警示语从超载、超速或酒驾等角度分析．
（3）掌握串联电路电压的特点（串联电路中总电压等于各部分电路的电压的和）和欧姆定律I=及密度公式ρ=的应用是解决此题的关键．
（4）从节约能源、减少污染等方面考虑即可．
解答：解：
（1）由公式Q_吸=cm△t知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多、冷却效果最好；
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×50℃=2.1×10⁶J；
（2）小明开车的速度为v===60km/h＞40km/h
所以小明开车超速；
为了你和他人的安全，不要超速行驶、饮酒不开车，开车不饮酒；
（3）①R两端的电压：U=IR=0.6A×5Ω=3V．
R_x两端的电压：U_x=U-U=15V-3V=12V．
R_x的阻值：R_x===20Ω．
②由图象可知，R_x=20Ω时，压力传感器受到的压力F=400N．
油箱内油的重力：G_油=F-G_箱=400N-50N=350N．
油箱内油的质量：
∵G_油=m_油g，
∴m_油===35kg．
油箱内最多储存的油：
∵m_油=ρ_汽油V_油，
∴V_油===50×10^-3m³=50L．
（4）与开小汽车相比，骑自行车、步行、乘公交车出行能节约能源，减少污染．
故答案为：（1）比热容大，水吸收的热量是2.1×10⁶J；
（2）所以小明开车超速；为了你和他人的安全，不要超速行驶、饮酒不开车，开车不饮酒；
（3）①R两端的电压是12V，Rx的阻值是20Ω；
②油箱最多能储油50L；
（4）骑自行车、步行、乘公交车出行．
点评：本题为力学、热学、电学的综合题，考查了学生对水的比热容大的应用、密度公式、欧姆定律、速度公式、吸热公式的掌握和运用，虽知识点多、综合性强，但和生活现象密切联系，增强了学生节能减排的意识，有意义！