Question

随着生活水平的提高，汽车已进入普通家庭，李明最近也买了一辆小汽车．
（1）车窗玻璃是具有多层结构的新型“防盗玻璃”，每层中间嵌有金属线，当玻璃被击碎时，产生电信号，与金属线相连的警报系统就会立即报警，这利用了金属的________（选填：A、延展性　 B、导电性　C、弹性　D、导热性）
（2）观察小汽车的外形，若小汽车在水平路面上急速行驶，对地面的压力会变________，从而使汽车与地面间的摩擦力变________，汽车容易失控．
（3）李明驾驶该车匀速行驶144km，用时2h，消耗汽油12kg，汽车发动机功率为23KW，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg．
求：①汽车匀速行驶的速度；
②汽车匀速行驶时的牵引力；
③12kg汽油完全燃烧放出的热量；
④汽车发动机的效率．

Answer 1

解：（1）当玻璃没有碎时，警报系统不报警，而被击碎时，就会报警，说明没有击碎时，警报系统发生短路，不工作，而玻璃碎了时，金属线开路了，警报系统得到电压而工作，故是利用了金属的导电性．
（2）汽车急速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，汽车在压强差下产生向上的升力，汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力．车对地面压力减小，使车与地面之间的摩擦力减小．
（3）已知：s=144km，t=2h，m=12kg，P=23kW，q=4.6×10⁷J/kg
求：v，F，Q_吸，η
解：①v===72km/h=20m/s；
②F===1150N；
③Q_吸=mq=12kg×4.6×0⁷J/kg=5.52×0⁸J；
④W_有=pt=2.3×0⁴W×7.2×10³s=1.656×10⁸J，
η=×100%=×100%=30%．
答：（1）B；（2）小；小．
（3）①汽车匀速行驶的速度为20m/s；
②汽车匀速行驶时的牵引力为1150N；
③12kg汽油完全燃烧放出的热量为5.52×0⁸J；
④汽车发动机的效率为30%．
分析：（1）金属具有良好的导电性、导热性和延展性，根据题干信息，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警说明利用了金属的导电性．
（2）比较小汽车上下的压强，需要比较车子上下的流速，判断流速需要比较空气经过车子上下的路程．当流线型的车子快速行驶时，产生升力，车子对地面压力减小．
（3）①已知行驶的路程和时间，根据公式v=可求汽车匀速行驶时速度；
②已知汽车的功率和行驶的时间，根据公式W=Pt可求发动机做的功；再利用公式F=可求汽车匀速行驶时所受的牵引力；
③已知消耗的汽油的质量，根据公式Q=qm可求释放的能量；
④发动机做的功与汽油释放能量的比值就是发动机的效率．
点评：本题考查金属的物理性质、影响摩擦力的因素、速度、做功、牵引力、能量、效率等的知识，主要是公式及其变形的灵活运用，还考查了流体压强与流速的关系．