Question

【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．小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识有关，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，图甲所示的是冲程，这个冲程中燃料通过燃烧将能转化为燃气的能．为了不让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，这是通过的方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水的较大．
（2）太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染．某太阳能汽车如图乙，质量为450kg，顶部安装了太阳能电池板．若汽车上的太阳能电池板的有效面积为6m2 ， 它正对太阳时太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103J/(m2·s)，电池的输出功率为2.1kW，则将太阳能转化为电能的效率为 ， 如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为80N，则汽车的行驶速度为 m/s．
（3）太阳能汽车采用四轮鼓式制动，有效地减少了制动距离．太阳能汽车在制动过程中动能在不断的（增大/减少/不变）．通过测量获得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），数据如下表所示：

请在图中描点作出s- v2图象 ， 写出s和v的定量关系式s= ， 当轿车速度为8m/s时对应的制动距离是m．

Answer 1

【答案】
（1）做功,化学,内,热传递,比热容
（2）29.2%,21
（3）减少,,,8
【解析】 (1)内燃机的一个工作循环有四个冲程，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，在做功冲程中，活塞由上向下气缸内的高压高温物质，即对活塞做功，使得内能转化为机械能；同时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；在这里我们之所以选择用水作为冷却剂，源于水的比热容最大，即相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高1℃时，水能吸收的热量最多，故用水冷却效果最好；
(2)电池的输出功率：P电池=2100W；太阳光照射的辐射功率为；P太阳=1.2×103W/m2×6m2=7.2×103W；太阳能转化为电能的效率：

因为电能最终转化为机械能的效率为80%，所以P机械=P电池×η′=2100W×80%=1680W；

由公式P=Fv得：
(3)太阳能汽车在制动过程中质量不变，速度变小，动能变小；

根据表中的数据，在坐标图中先画点，再描线，注意横坐标准速度的平方，纵坐标为距离．如图所示：

根据表中数据和图象反映的规律可知， ；当轿车速度为8m/s时对应的制动距离约是8m．

所以答案是：(1) 做功；化学；内；热传递；比热容 (2) 29.2%；21 (3)减少 ；图略； ； 8

【考点精析】认真审题，首先需要了解热机的概念(热机：将内能转化成机械能的机器，统称为热机．热机的种类很多如：蒸汽机、汽轮机、喷气发动机、内燃机等)，还要掌握内燃机的工作过程(内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程．一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周)的相关知识才是答题的关键．