Question

隨著人民生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭．小新的爸爸最近也購買了一輛轎車．
（1）請?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線將汽車的啟動(dòng)原理圖連接完整．說明：當(dāng)鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并轉(zhuǎn)動(dòng)（相當(dāng)于閉合開關(guān)），電動(dòng)機(jī)工作，啟動(dòng)轎車；電磁鐵的工作電壓小于電動(dòng)機(jī)的工作電壓．

（2）通過查看說明書得知轎車車身質(zhì)量為1725kg．當(dāng)車上載有195kg的人和物品時(shí)，車輪與地面的總接觸面積為4.0×10^-2m²，試求轎車對地面的壓強(qiáng)（g取10N/kg）．
（3）若轎車以90kW的恒定功率啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力不變，運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示．則在15s-20s時(shí)間間隔內(nèi)，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功多少焦？轎車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力是多少牛？

Answer 1

【答案】分析：（1）電磁鐵工作時(shí)吸引銜鐵下來，根據(jù)杠桿原理銜鐵的另一端向右運(yùn)動(dòng)與觸點(diǎn)相連，使電動(dòng)機(jī)連通開始工作；電磁鐵的工作電壓小于電動(dòng)機(jī)的工作電壓，故電磁鐵只利用電源的一部分，據(jù)此連接；
（2）知道轎車質(zhì)量，利用重力公式求轎車重，而對地面的壓力大小等于物體重力，已知受力面積，利用壓強(qiáng)公式p=計(jì)算出轎車對地面的壓強(qiáng)；
（3）在15s-20s時(shí)間間隔內(nèi)轎車做勻速運(yùn)動(dòng)，知道轎車功率，利用功的公式W=Pt計(jì)算轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功，利用P=Fv求牽引力大小，再利用二力平衡知識求阻力大�。�
解答：解：（1）當(dāng)鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電磁鐵有電流、有磁性，吸引銜鐵下來，根據(jù)杠桿原理銜鐵的另一端向右運(yùn)動(dòng)與觸點(diǎn)相連，使電動(dòng)機(jī)連通開始工作；電磁鐵的工作電壓小于電動(dòng)機(jī)的工作電壓，故電磁鐵只利用電源的一部分，連接實(shí)物圖如圖所示：
（2）轎車對地面的壓力大小：
F=G=（m+m_車）g=（1725kg+195kg）×10N/kg=1.92×10⁴N；
轎車對地面的壓強(qiáng)：
p===4.8×10⁵Pa；
（3）轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功：
W=Pt=90×10³W×5s=4.5×10⁵J；
由圖知，轎車勻速運(yùn)動(dòng)的速度v=30m/s，
∵P=Fv，
∴轎車牽引力：
F===3000N，
∵轎車勻速運(yùn)動(dòng)，
∴f=F=3000N．
答：（1）如圖所示；
（2）轎車對地面的壓強(qiáng)為4.8×10⁵Pa；
（3）在15s-20s時(shí)間間隔內(nèi)，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功4.5×10⁵J；轎車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力是3000N．
點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對重力公式、壓強(qiáng)定義式、功率公式的掌握和運(yùn)用，從圖中得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵，汽車勻速行駛時(shí)P===Fv，有難度．