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．如图乙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6V，R₀是阻值为5Ω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）．R_x为压敏电阻，它的电阻随受到的压力变化关系如下表．

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）若轿车以90KW的恒定功率启动作直线运动，且整个运动过程中受到的阻力不变，速度V与时间t的关系如图丙所示，在0～25s时间内，轿车的牵引力与阻力关系可能的是：牵引力　　阻力（选填“大于”、“等于”、“小于”、“大于或等于”）．

（2）由（1）中的条件求在0～5s时间内轿车发动机做功多少？

（3）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？

（4）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）

Answer 1

       解：（1）从图象可以看出，在0～25s时间内，轿车的速度从逐渐变大，到匀速运动；速度逐渐变大时，牵引力大于阻力，速度不变时，受力平衡，牵引力等于阻力；所以轿车的牵引力与阻力关系可能的是大于或等于；

（2）轿车的功率P=90kW=9×10⁴W，

轿车发动机做功：W=Pt=9×10⁴W×5s=4.5×10⁵J；

（3）空油箱的重力G_油箱=m_油箱g=5kg×10N/kg=50N，

从表中可以看出，50N压力对应的电阻值为395Ω，

电阻R_x与电阻R₀串联，电路中的总电阻R₁=R_x+R₀=395Ω+5Ω=400Ω，

电流表的示数为：I===0.015A；

（4）油箱加满油时，电路中的电流为I′=0.6A，

由I=得，电路中的总电阻为：

R′===10Ω，

压敏电阻的阻值为：R=R′﹣R₀=10Ω﹣5Ω=5Ω，

查表可知，压敏电阻受到的压力为400N，则油箱和油重力为400N，

油的重力为：G_油=400N﹣50N=350N，

油的质量为：m_油===35kg，

由ρ=得，

油的体积：V_油===0.05m³，

油箱的容积等于油的体积，为0.05m³．

答：（1）大于或等于；

（2）在0～5s时间内轿车发动机做功为4.5×10⁵J；

（3）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0.015A；

（4）油箱的容积是0.05m³．