Question

近年来，我市的轿车市场十分火爆，各种新型轿车驶进千家万户．如图为某新型轿车测定油箱内油面高度的电路原理图．其中电源电压恒为6伏，R₀是阻值为5欧姆的定值电阻，A是油量指示表（实质是一只电流表，油量的变化通过电流的变化同步显示出来）．Rx为压敏电阻，它的电阻随受到的压力变化关系如下表．（g取10N/kg）

压力/N	0	50	100	150	200	250	300	350	400
电阻/Ω	550	395	275	170	90	60	40	25	5

（1）通过查看说明书得知该轿车车身质量为1725kg．当车上载有195kg的人和物品时，每只车轮与地面的接触面积为1.0×10^-2m²，试求轿车对地面的压强．
（2）如果空油箱的质量为5kg，油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是多少？
（3）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，求油箱的容积？（ρ_汽油=0.7×10³kg/m³）
（4）为了应对能源危机和环境污染，世界各国纷纷研制用其他能源取代燃油的新型汽车，如果你是汽车设计师，你准备研制用何种能源作为动力的汽车？简要说明理由．

Answer 1

分析：（1）由载重及车重可求出汽车的轮胎对地面的压力，由压强公式可求得压强．
（2）由表中数据可求得空油箱时压敏电阻的阻值，由欧姆定律可求得电路中的电流，及电流表的示数．
（3）已知最大电流为0.6A，则由欧姆定律可求得电路中的总电阻，由串联电路的电阻规律可求得压敏电阻的阻值，由表格数据可知油箱对压敏电阻的压力，总压力减去空油箱的重力即为油重力，由密度公式可求得容积．
（4）可以选择无污染的能源：如电能、太阳能等．

解答：解：（1）F=G=mg=（1725kg+195kg）×10N/kg=1.92×10⁴N，
P=

F

S

=

1.92×104N

4×1.0×10-2m2

=4.8×105Pa；

（2）F=G=mg=5kg×10N/kg=50N，
查表得R_x为395Ω，
I=

U

R

=

6V

395Ω+5Ω

=0.015A；

（3）R总=

U

I

=

6V

0.6A

=10Ω，
R_X=R_总-R₀=10Ω-5Ω=5Ω，
查表知F=400N，
G_油=400N-50N=350N，
m=

G

g

=

350N

10N/kg

=35kg，
V=

m

ρ

=

35kg

0.7×103kg/m3

=5×10-2m3；

（4）现在无污染的新能源很多，如太阳能、电能等能源均可用来驱动汽车．
答：（1）轿车对地面的压强为4.8×10⁵Pa；（2）电流表上的示数为0.015A；（3）油箱的容积为5×10^-2m³；（4）可以用太阳能、电能等无污染能源．

点评：本题考查物理知识在生活中的应用，此类问题经常出现，应注意将题目中的生活场景抽象为我们所熟悉的物理模型，然后选择合适的物理规律．