【题目】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。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,图甲所示的是该汽油机的______冲程,用水冷却发动机是因为水的_____ 大。
(2)当前,电动汽车发展很快。某电动汽车采用锂电池组作为动力来源驱动电动机行驶.下表为某品牌电动汽车车部分技术参数,能量密度是指电池单位质量所输出的电能.
若该电动汽车在水平路面上以72km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力1200N,当耗能为锂电池总储存能量的50%时,电动机的平均输出功率为____kW,平衡车行驶的路程是 ________ km.
(3)如图乙是该电动汽车的启动原理图。请在图乙中用笔画线代替导线将汽车的启动原理图连接完整____,说明:当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动(相当子闭合开关),电动机工作,启动轿车;电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压.图乙中,通电螺线管的上端是_______(N/S)极.
(4)太阳能汽车利用太阳能来驱动,真正实现了零排放.通过测量获得某太阳能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),数据如表所示:
根据表中数据所反映的规律可知,当该车速度为80km/h时对应的制动距离是_______ m.
(5)某太阳能汽车安装有再生制动器。再生制动器是指刹车的同时还可以发电机发电。先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,作出Ek-s图像,如图丙可以看出,开启再生制动器进行测试的图线是①、②中的_____,该次测试中储能效率为________.
【答案】 做功 比热容 24 60 N 32 ① 40%
【解析】(1)由图可知,汽油机的进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,所以此冲程为做功冲程;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;选择用水作为冷却剂,是因为水的比热容大,即相同质量的水和其他的液体相比较时,在升高相同温度时,水能吸收的热量多,故用水冷却效果好;(2) 电动汽车在水平路面上匀速行驶,所以电动机的牵引力:F=1200N,因为P==Fv,所以电动机平均输出功率:P=Fv=1200N×20m/s=24000W=24kW;由题知,耗能为锂电池总储存能量的50%,由表格数据知,电动机的能量转化效率为 80%,锂电池能量密度 0.25kWh/kg,锂电池的总质量200kg,所以电池提供电能用来做功的能量W=50%×80%×0.25kWh/kg×200kg=20kWh=7.2J,由W=Fs可得电动汽车行驶的路程:s==60000m=60km;(3)电路连接如图,钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路,电动机与总电源组成工作电路。通电螺线管中电流由下端流入,根据安培定则可知通电螺线管的上端是N极。
(4)第n次实验,速度vn,制动距离mn,根据表中数据所反映的规律为:mn=0.1×(n+1)×vn=0.1×(3+1)×80m=32m,(5)关闭发动机后,关闭再生制动器,汽车克服摩擦力做功,动能全部转化为内能,开启再生制动器,有部分动能转化为电能,克服摩擦力做功的能量减少,摩擦力大小不变,所以汽车运动的距离减小,所以汽车动能变化曲线是①;(2)关闭发动机后,关闭再生制动器,汽车克服摩擦力做功,动能全部转化为内能,由图②可知,关闭发动机时汽车的动能为EK0=W=fs2=f×(40m30m)=10m×f,开启再生制动器,由图①可知,汽车克服摩擦力做功W=fs1=f×(36m30m)=6m×f,则动能转化为的电能为E=EK0E=10m×f6m×f=4m×f,则该次测试中储能效率η=×100%=40%.
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【题目】小明以塑料为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来,并连接如图所示的电路,开关S闭合后,灯泡发光,下列说法不正确的是
A. 甲、乙电机转动
B. 甲电机相当于发电机
C. 乙电机相当于电动机
D. 将电源正负极对调,灯泡亮度发生改变
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【题目】如图所示,甲、乙两个质量均为2千克的实心均匀圆柱体放在水平地面上。甲的底面积为4×10-3米2,乙的体积为0.8×10-3米3。求:
①乙的密度ρ乙;
②甲对地面的压强p甲;
③若甲的底面积是乙的1.5倍,在甲、乙的上部沿水平方向分别切去Δm甲和Δm乙,再将切去部分互叠在对方剩余部分的上方,使甲、乙对水平地面的压强相等。请比较Δm甲和Δm乙的大小关系及求出两者的差值。
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【题目】如图甲所示,电源电压为12V不变.小灯泡L标有“6V”字样,小灯泡的I﹣U关系如图乙所示,R为规格“50 1A”的滑动变阻器.
(1)闭合开关S,调节变阻器的滑片P,使小灯泡L正常发光.此时,小灯泡L的电阻是_______,在1min内电路消耗的电能是_______ J.
(2)若继续调节变阻器的滑片P,使滑动变阻器消耗的电功率是小灯泡L消耗的电功率的3倍,则滑动变阻器消耗的电功率是_______W.
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【题目】小明同学利用天平、溢水杯、烧杯和适量水测量小石块的密度.
(1)在调节横梁平衡时发现指针偏向分度盘的左侧,此时应将平衡螺母向 _____(选填“左”或“右”)移动;
(2)测量小石块的质量时,右盘砝码与横梁标尺上的示数如图所示,则石块的质量为_______g;
(3)把小石块缓慢浸没在装满水的溢水杯中,测得溢出水的质量为8g,则小石块的密度为_______ kg/m3;
(4)整理器材时,小明发现天平的左盘有一个缺角,则小明所测的密度值_______(选填“偏大”、“偏小”或“仍然准确”).
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【题目】底面积为100cm2的烧杯中装有适量水。当金属块浸没在水中静止时,如图甲所示,弹簧测力计的示数F1=3.4N,水对杯底的压强为p1;当金属块总体积的1/4露出水面静止时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为F2 , 水对杯底的压强为p2;若p1、p2之差为50Pa,g取10N/kg,则( )
A. 金属块的体积V金=2×10-3m3 B. 弹簧测力计的示数F2=5.4N
C. 金属块的密度是2.7×103kg/m3 D. 金属块受到的重力是6.8 N
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【题目】如图所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超艺术的结晶.飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为马的_____位置的竖直线能通过飞燕.有一“马踏飞燕”工艺品采用密度为 8.0×103 kg/m3的合金材料制造,总体积为1 dm3,飞燕与水平桌面的接触面积为20 cm2,则该工艺品的质量为_____kg,对水平桌面的压强为______Pa.
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【题目】一只表面涂漆的船模,可能是铁做的,也可能是密度比水小的塑料做的.小华在船舱内装入一定量水后,船模浮在水面上,且船模内外水面相平,如图所示.则该船模
A. 可能是铁做的 B. 可能是塑料做的 C. 一定是铁做的 D. 一定是塑料做的
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【题目】如图是我国在宁夏建造的一座试验性发电站的示意图.阳光穿过透明的集热棚顶使棚内空气变热,热空气从烟囱中上冲,带动发电机发电.这种发电站利用的能源是 能.这种发电站 (填“能”或“不能”)将获得的能量完全转化为电能.这种发电方式与火力发电相比优点是 (写出一条即可).
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