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7.如图甲所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图.汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况.该款车以45km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了15km时,消耗汽油1.2kg.假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%.
(1)该汽车使用的雷达传感器是利用电磁波(选填“电磁波”或“超声波”)来感知周围的交通状况的.
(2)该汽车依然采用汽油机进行工作的,如图乙所示是压缩冲程示意图.
(3)该汽车在行驶这段公路的过程中消耗汽油释放出多少热量?(已知:汽油的热值为4.5×107J/kg)
(4)这段时间内该汽车的输出功率为多少?

分析 (1)电磁波是周期性变化的电场与磁场相互激发由近及远的传播,其传播不需要介质,可以用来传递信息;雷达是利用电磁波进行工作的.
(2)根据气门的关闭情况、活塞的运动方向判断是哪一个冲程.
(3)利用Q=mq求汽油完全燃烧放出的热量;
(4)利用效率公式η=WQ的变形公式W=ηQ可求出牵引力做的功.
知道前进的距离,利用t=sv求出汽车运动的时间,利用P=Wt即可求出功率

解答 解:(1)雷达传感器是利用发射电磁波和接收障碍物反射回来电磁波的时间差来测定障碍物距离的;
(2)从图中可以看出,气门都关闭、活塞向上移动的特点,可以判断这个冲程是压缩冲程;
(3)汽油完全燃烧放出的热量:
Q=mq=1.2 kg×4.5×107J/kg=5.4×107J;
(4)由η=WQ得,汽油机的有用功:
W=ηQ=30%×5.4×107J=1.62×107J;
由v=st得汽车运动的时间:
t=sv=15km45km/h=13h=1200s;
汽车的输出功率:
P=Wt=1.62×107J1200s=1.35×104W.
答:(1)电磁波;
(2)压缩;
(3)该汽车在行驶这段公路的过程中消耗汽油释放出5.4×107J的热量;
(4)该汽车的输出功率为1.35×104W.

点评 本题考查了学生电磁波的传播、热机的工作过程、功、功率的公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键,要求灵活运用所学公式.

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