Question

11．阅读短文，回答下列问题：
汽车安全带
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置，如图甲．
安全带结构一般由软带、等部分组成．汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助弹簧，如图乙，使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛．当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，待冲击力峰值过去时，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害，同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全．
（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害．这时人和车具有的动能也急剧变化．
（2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性势能将变大（变大/变小/不变）
（3）发生碰撞时，安全带对人的拉力随时间变化的图象是B

（4）下列说法正确的是D．
A．汽车突然拐弯时，安全带能自由伸缩
B．汽车突然启动时，安全带能对人起到保护作用
C．为了安全，安全带要尽可能系得松一些
D．用手快速拉安全带，安全带不能被拉动
（5）国庆假期小明的爸爸驾车带全家出去旅游，在汽车在平直的高速公路上以108km/h的速度匀速行驶时，动力完全有汽油发动机提供，若汽油发动机的输出功率为54kW，则此时汽车所受的阻力为1.8×10³N．

Answer 1

分析 （1）一切运动的物体都有动能，且动能的大小与物体的质量和速度有关；
（2）弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关；
（3）根据发生碰撞时，力的变化做出选择；
（4）汽车刹车时，如果没有安全带的保护，驾驶员会因为自身惯性向前运动而发生事故，所以要让安全带起到保护人体的作用，防止惯性带来的伤害；
（5）当汽车匀速行驶时，有P=Fv=F_阻v，根据输出功率求出阻力的大小．

解答 解：（1）当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害．这时人和车具有的动能也急剧变化；
（2）将安全带拉伸，卷收器弹簧的弹性形变的程度变大，故弹性势能变大；
（3）发生碰撞前安全带对人的拉力较小，发生碰撞时，汽车突然停止运动，由于惯性人会向前运动，产生安全带的拉力增大，当汽车停止运动后，安全带对人的拉力又会减小，所以符合要求的图象是B；
（4）A．为了起到安全作用，汽车突然拐弯时，安全带不能自由伸缩，A错误；
B．汽车突然刹车时，安全带能对人起到保护作用，B错误；
C．为了安全，安全带要尽可能系得紧一些，C错误；
D．用手快速拉安全带，安全带会被锁住不能被拉动，D正确．
所以正确的选项为D．
（5）汽车以ν₁=108km/h=30m/s匀速行驶时，汽车受到的阻力等于牵引力，
发动机的输出功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=F_fv，
汽车所受的阻力：F_f=$\frac{P}{v}$=$\frac{54×1{0}^{3}W}{30m/s}$=1.8×10³N；
故答案为：（1）动；  （2）变大；   （3）B；  （4）D；  （5）1.8×10³N．

点评 该题考查了惯性的利用、动能的大小等知识，是一道综合题．