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13.隨著人們生活水平的不斷提高,各種小汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭.仔細(xì)觀察和思考,可以發(fā)現(xiàn)小汽車的一些設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中的許多現(xiàn)象都與物理知識(shí)有關(guān),請(qǐng)你用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)解答下面的問(wèn)題:

(1)小汽車的外形設(shè)計(jì)成流線型(如圖1所示),當(dāng)小汽車停在水平路面上時(shí),畫出小汽車受力示意圖;
(2)當(dāng)小汽車在水平路面上時(shí)高速行駛時(shí)對(duì)路面的壓力比靜止時(shí)減�。ㄟx填“增大”、“減 小”或“不變”),其原因是小汽車外型是流線型,當(dāng)汽車高速行駛時(shí),車身上方空氣流速大,壓強(qiáng)小,小汽車受到了一個(gè)向上的升力,減小了小汽車對(duì)地面的壓力.
(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),缸體的溫度很高,為確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作,需對(duì)缸體進(jìn)行冷卻.若汽車的水箱中裝有10kg水,當(dāng)水溫升高50℃時(shí)吸收的熱量是2.1×106J[c=4.2×103J/(kg•℃)].
(4)圖3為某小汽車測(cè)定油箱內(nèi)油量的電路原理圖.其中:Rx為壓力傳感器,它的電阻值隨受到壓力的變化而變化,阻值隨壓力變化的關(guān)系如圖4所示;表A為油量表,它實(shí)質(zhì)是一只電流表,油箱內(nèi)油量的變化通過(guò)電流表示數(shù)的變化顯示出來(lái); R0是阻值為5Ω的定值電阻;電源電壓恒為15V;油箱位于壓力傳感器Rx上,空油箱重50N.若電流表的量程為0~0.6A,該油箱加滿油時(shí),指針恰好指示最大刻度,求:
①此時(shí),R0兩端的電壓是多少?Rx的阻值是多少?
②油箱最多能儲(chǔ)油多少升?(1升=1dm3)(取g=10N/kg、ρ汽油=0.7×103kg/m3

分析 (1)小車靜止在水平地面上,受到了平衡力的作用,故小車受到了豎直向下的重力和豎直向上的支持力是一對(duì)平衡力,大小相等,方向相反.
(2)車子靜止在水平面上,車子對(duì)路面的壓力等于重力;當(dāng)流線型的車子快速行駛時(shí),產(chǎn)生升力,車子對(duì)地面壓力減�。�
(3)知道水的質(zhì)量、溫度變化量、水的比熱,根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量.
(4)①知道定值電阻的阻值和電流,根據(jù)U=IR求出定值電阻兩端的電壓.②知道電源電壓和定值電阻兩端的電壓,求出壓力傳感器兩端的電壓,知道電流,利用歐姆定律求出壓力傳感器的電阻.
②在圖象上找到此電阻下受到的壓力,知道空油箱在重力,求出汽油的重力,求出汽油的質(zhì)量,又知道汽油的密度,求出汽油的體積.

解答 解:(1)小車靜止時(shí)受到重力和地面的支持力作用,二力大小相等、方向相反,是一對(duì)平衡力;
過(guò)小車的重心沿豎直向下的方向和豎直向上的方向畫一條帶箭頭、等長(zhǎng)的線段,分別表示重力和支持力,并分別用符號(hào)G和F表示.如圖所示:

(2)小汽車外型是流線型,當(dāng)汽車高速行駛時(shí),相同時(shí)間內(nèi),空氣經(jīng)過(guò)上方的路程比下方路程長(zhǎng),流速大,壓強(qiáng)小,汽車在壓強(qiáng)差下產(chǎn)生向上的升力,汽車對(duì)路面的壓力減小,小于汽車的重力.
(3)水吸收的熱量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×50℃=2.1×106J;
(4)①如圖,R0和Rx是串聯(lián)的,
R0是阻值為5Ω的定值電阻,該油箱加滿油時(shí),指針恰好指示最大刻度0.6A,
所以R0兩端的電壓是:U0=IR0=0.6A×5Ω=3V.
電源電壓是15V,R0兩端電壓是3V,所以Rx兩端的電壓是:Ux=U-U0=15V-3V=12V.
Rx的電阻為:Rx=UxI=12V0.6A=20Ω.
②由圖象可知,Rx=20Ω時(shí),壓力傳感器受到的壓力F=400N.
油箱內(nèi)油的重力:G=F-G=400N-50N=350N.
油箱內(nèi)油的質(zhì)量:
因?yàn)镚=mg,
所以m=Gg=350N10N/kg=35kg.
油箱內(nèi)最多儲(chǔ)存的油:
因?yàn)閙汽油V,
所以V=mρ=35kg0.7×103kg/m3=50×10-3m3=50L.
故答案為:(1)如圖:
(2)減��;小汽車外型是流線型,當(dāng)汽車高速行駛時(shí),車身上方空氣流速大,壓強(qiáng)小,小汽車受到了一個(gè)向上的升力,減小了小汽車對(duì)地面的壓力;
(3)2.1×106;
(4)①此時(shí),R0兩端的電壓是3V,Rx的阻值是20Ω;
②油箱最多能儲(chǔ)油50升.

點(diǎn)評(píng) 本題為力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)的綜合題,考查了學(xué)生對(duì)力的示意圖、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系、水的比熱容大的應(yīng)用、密度公式、歐姆定律、吸熱公式的掌握和運(yùn)用,雖知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng),但和生活現(xiàn)象密切聯(lián)系,有意義!

練習(xí)冊(cè)系列答案
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4.如圖,S閉合P向右移動(dòng)過(guò)程中電壓表讀數(shù)變化情況(  )
A.變大B.變小C.不變D.無(wú)法確定

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(1)電爐絲通電產(chǎn)生熱量的原理是電流的熱效應(yīng),電爐絲加熱食物的能源利用率只有60%~70%,與光波爐相比損失的熱量主要在哪里?請(qǐng)寫出一點(diǎn):容器吸收部分熱量.
(2)該光波爐同時(shí)使用微波和光波將一盒250mL的牛奶從10℃加熱到60℃,需要45s,則該光波爐在使用微波擋加熱牛奶時(shí)效率為多大?[取c牛奶=4×103J/(kg•℃),ρ牛奶=1.0×103kg/m3]
(3)若平均每天使用該光波爐(微波和光波同時(shí)使用)的時(shí)間為10min,則每個(gè)月(按30天計(jì)算)該光波爐消耗的電能為多少千瓦時(shí)?

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8.如圖所示,電源兩端電壓不變,當(dāng)閉合開關(guān)S2、S1時(shí),電壓表V的示數(shù)為12V,電流表的示數(shù)為0.4A;當(dāng)只斷開開關(guān)S2,電壓表V的示數(shù)減少了3V,求:
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(3)只斷開開關(guān)S2時(shí),R2的電功率P2.(請(qǐng)畫出相關(guān)電路狀態(tài)的等效電路圖.)

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18.如圖甲所示,是物理實(shí)驗(yàn)室“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)裝置,小燈泡上標(biāo)有3.8V的字樣,采用三節(jié)新的蓄電池做電源.
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(2)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)至B(選填“A”或“B”)端;
(3)若某次實(shí)驗(yàn)時(shí),開關(guān)閉合后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓,請(qǐng)分析出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是燈泡斷路.
(4)若某小組連接電路時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表的0-15V檔已損壞,0-3V檔完好,同學(xué)們發(fā)揮集體的力量,馬上改接電路,完成了實(shí)驗(yàn),同學(xué)們改接電路的方案是把電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端,改接電路后,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為2.8V,則應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片P向A(選填“A”或“B”)端移動(dòng),直至電壓表的示數(shù)為2.2V時(shí)小燈泡可以正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為1.14W.
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5.在一電阻兩端加10V的電壓時(shí),通過(guò)的電流是1A,則該電阻阻值是10Ω;若該電阻兩端電壓為零,則該電阻阻值是10Ω.

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2.如圖所示,光滑曲面AB和CD的長(zhǎng)度相等,曲面的兩端點(diǎn)A和B在同一水平面上,C和D也在另一同一水平面上,現(xiàn)有同一小球以相同的速度分別從A和C出發(fā),通過(guò)CD曲面用時(shí)最短,理由是小球運(yùn)動(dòng)的路程相等,小球在曲面AB的平均速度小于在曲面CD的平均速度.

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3.如圖所示圖片中的物理現(xiàn)象與所對(duì)應(yīng)的物理知識(shí)相符的是( �。�
A.
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B.
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C.
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D.
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