Question

16．一個(gè)汽車在平直的公路上某一階段行駛時(shí)的路程和時(shí)間關(guān)系如下表．

s/km	1.2	2.4	3.6	4.9	6.0
t/min	1	2	3	4	5

為節(jié)約能源，某型號(hào)汽車在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，通過(guò)小型發(fā)電機(jī)將減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在蓄電池中．表中所示是該型號(hào)汽車的部分技術(shù)參數(shù)，其中儲(chǔ)能效率是指汽車正常行駛時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，直至汽車停止的過(guò)程中，通過(guò)發(fā)電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率．耗油量是指汽車正常行駛100km消耗燃油的體積．
測(cè)試中，先讓汽車正常行駛，然后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，分別測(cè)出開啟和關(guān)閉發(fā)電機(jī)兩種情況下，汽車通過(guò)的路程s與對(duì)應(yīng)的速度大小v，計(jì)算出動(dòng)能E_k，作出E_k-s圖象，如圖1所示．

××型汽車
總質(zhì)量（kg）	1200
儲(chǔ)能效率（%）	60
耗油量（L/100km）	10

（1）請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在答題紙上所示的坐標(biāo)中作出s隨t變化的關(guān)系圖象．
（2）測(cè)試時(shí)，汽車在大小為800N的牽引力作用下，以25m/s的速度正常行駛1000m．此過(guò)程中，汽車B
A．受到的阻力為1.2×10⁴N    B．行駛的時(shí)間為40s
C．牽引力做的功為3.2×10⁸J   D．地面對(duì)車的支持力和車對(duì)地面的壓力是一對(duì)平衡力
（3）由圖象可知，表示開啟發(fā)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試的圖線是②（選填“①”或“②”），判斷的依據(jù)是若開啟發(fā)電機(jī)，則動(dòng)能會(huì)有一部分轉(zhuǎn)化為電能，一部分克服摩擦做功；而關(guān)閉發(fā)電機(jī)時(shí)，動(dòng)能全部用于克服摩擦做功．因此開啟發(fā)電機(jī)時(shí)運(yùn)動(dòng)的路程會(huì)較短，動(dòng)能與路程的圖象是②．
（4）若汽車正常行駛時(shí)的動(dòng)能E_k0=3.75×10⁵J，某時(shí)刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)發(fā)電機(jī)開始工作，最終有1.5×10⁵J的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

Answer 1

分析 （1）由汽車行駛時(shí)的路程和時(shí)間表描點(diǎn)連線畫出s隨t變化的關(guān)系圖象；
（2）汽車勻速行駛，在水平方向上受到的牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，從而可以判斷阻力的大��；
知道路程和速度，可利用公式t=$\frac{s}{v}$計(jì)算時(shí)間．
已知牽引力和移動(dòng)的距離，可利用公式W=Fs計(jì)算牽引力做的功．
根據(jù)二力平衡的條件分析判斷．
（3）若開啟發(fā)電機(jī)，則動(dòng)能會(huì)有一部分轉(zhuǎn)化為電能，一部分克服摩擦做功；而關(guān)閉發(fā)電機(jī)時(shí)，動(dòng)能全部用于克服摩擦做功．因此開啟發(fā)電機(jī)時(shí)運(yùn)動(dòng)的路程會(huì)較短，動(dòng)能與路程的圖象是②． 
（4）知道汽車的儲(chǔ)能效率，從而可以計(jì)算出動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率，再利用公式W_內(nèi)=E_k0η計(jì)算內(nèi)能．

解答 解：
（1）由汽車行駛時(shí)的路程和時(shí)間表描點(diǎn)連線畫出s隨t變化的關(guān)系圖象，如下圖所示：
；
（2）汽車在大小為800N的牽引力作用下，以25m/s的速度正常行駛1000m．
A、汽車勻速行駛，在水平方向上受到的牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，所以阻力f=F_牽=800N，故A錯(cuò)誤；
B、由v=$\frac{s}{t}$可得汽車行駛的時(shí)間為：t=$\frac{s}{v}$=$\frac{1000m}{25m/s}$=40s，故B正確；
C、牽引力做的功為：W=Fs=800N×1000m=8×10⁵J，故C錯(cuò)誤；
D、地面對(duì)車的支持力受力物體是車，車對(duì)地面的壓力受力物體是地面，兩個(gè)力作用在不同物體上，所以它們不是一對(duì)平衡力，故D錯(cuò)誤；
故選B．
（3）關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，若開啟發(fā)電機(jī)，則動(dòng)能會(huì)有一部分轉(zhuǎn)化為電能，一部分動(dòng)能用于克服摩擦做功；而關(guān)閉發(fā)電機(jī)時(shí)，動(dòng)能全部用于克服摩擦做功．因此開啟發(fā)電機(jī)時(shí)運(yùn)動(dòng)的路程會(huì)較短，動(dòng)能與路程的圖象是②．
（4）由表格知汽車儲(chǔ)能效率60%，
所以動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率為：η=1-60%=40%，
汽車正常行駛時(shí)的動(dòng)能：E_k0=3.75×10⁵J，
關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后動(dòng)能轉(zhuǎn)化為的內(nèi)能：W_內(nèi)=E_k0η=3.75×10⁵J×40%=1.5×10⁵J．
故答案為：（1）圖象見上圖；（2）B；（3）②；若開啟發(fā)電機(jī)，則動(dòng)能會(huì)有一部分轉(zhuǎn)化為電能，一部分克服摩擦做功；而關(guān)閉發(fā)電機(jī)時(shí)，動(dòng)能全部用于克服摩擦做功．因此開啟發(fā)電機(jī)時(shí)運(yùn)動(dòng)的路程會(huì)較短，動(dòng)能與路程的圖象是②；（4）1.5×10⁵J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的知識(shí)點(diǎn)有，畫s-t的圖象、二力平衡的判斷和應(yīng)用、速度和功的計(jì)算以能量轉(zhuǎn)化效率計(jì)算等，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，還要學(xué)會(huì)從所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．