Question

隨著人民生活水平的不斷提高，汽車(chē)已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭．

（1）請(qǐng)?jiān)趫D甲中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將汽車(chē)的啟動(dòng)原理圖連接完整．說(shuō)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(kāi)關(guān)）時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作，啟動(dòng)轎車(chē)；電磁鐵的工作電壓小于電動(dòng)機(jī)的工作電壓；圖中A、B、C為三個(gè)接線柱．
（2）通過(guò)查看說(shuō)明書(shū)得知轎車(chē)車(chē)身質(zhì)量為1725kg．當(dāng)車(chē)上載有275kg的人和物品時(shí)，車(chē)輪與地面的總接觸面積為4.0×10^-2m²，試求轎車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)．（g取10N/kg）
（3）若轎車(chē)以50kW的恒定功率，在一段平直的路段上行駛了5km，汽車(chē)速度計(jì)的指針一直停在如圖乙所示的位置．請(qǐng)計(jì)算汽車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)做的功和汽車(chē)的牽引力．
（4）通過(guò)測(cè)量獲得轎車(chē)以不同速度行駛時(shí)對(duì)應(yīng)的制動(dòng)距離（即從操縱制動(dòng)剎車(chē)到車(chē)停下來(lái)的距離），數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
速度/（km?h-1）	40	60	80	100	120
制動(dòng)距離/m	8	18		50	72

根據(jù)表中數(shù)據(jù)所反映的規(guī)律可知，當(dāng)轎車(chē)速度為80km/h時(shí)對(duì)應(yīng)的制動(dòng)距離是

32

m．

Answer 1

分析：（1）要解決此題，需要掌握電磁繼電器的工作原理，由低壓控制電路來(lái)控制高壓工作電路．電磁繼電器相當(dāng)于工作電路的開(kāi)關(guān)．
（2）在水平地面上，壓力大小等于物體的重力，利用壓強(qiáng)公式p=

F

s

計(jì)算出壓強(qiáng)；
（3）由速度表可知汽車(chē)行駛速度的大小，根據(jù)速度公式求出汽車(chē)行駛的時(shí)間；根據(jù)W=Pt求出汽車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)做的功；根據(jù)W=Fs求出汽車(chē)的牽引力；
（4）由對(duì)表格中速度和制動(dòng)距離的關(guān)系的分析我們可以得出制動(dòng)距離應(yīng)與速度的平方成正比，則可得速度為80km/h時(shí)的制動(dòng)距離．

解答：解：（1）控制電路和工作電路都要有電源．根據(jù)已知條件，控制電流的電壓較低，工作電路的電壓較高．所以一節(jié)干電池應(yīng)作為控制電路的電源；電池組應(yīng)作為工作電路的電源．如圖所示：

（2）轎車(chē)對(duì)地面的壓力大小：
F=（m+m_車(chē)）g=（1725kg+275kg）×10N/kg=2×10⁴N；
轎車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)：
P=

F

s

=

2×104N

4.0×10-2m2

=5×10⁵Pa；
（3）汽車(chē)行駛的速度為90km/h=25m/s，
汽車(chē)行駛5km所用的時(shí)間為：t=

s

v

=

5000m

25m/s

=200s，
汽車(chē)行駛5km所做的功為：W=Pt=50000W×200s=10⁷J
汽車(chē)的牽引力：F=

W

s

=

107J

5000m

=2000N；
（4）通過(guò)對(duì)1、2、4、5的分析可知速度越大制動(dòng)距離越大，即制動(dòng)距離一定與速度有關(guān)，但明顯不是正比關(guān)系．故可以想到可能與速度的平方成正比，通過(guò)計(jì)算可知制動(dòng)距離的確與速度的平方成正比：
則由

(40km/h)2

28m

=

(80km/h)2

x

解得：80km/h的制動(dòng)距離為32m．
答：（1）電路圖連接如圖；（2）轎車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為5×10⁵Pa；
（3）汽車(chē)行駛5km所做的功為10⁷J；汽車(chē)的牽引力為2000N；（4）轎車(chē)速度為80km/h時(shí)對(duì)應(yīng)的制動(dòng)距離32m．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電路圖的連接，壓強(qiáng)公式、速度公式、做功公式的應(yīng)用；關(guān)鍵是根據(jù)表中信息找出制動(dòng)距離和速度之間的關(guān)系是一道綜合性、難度較大的習(xí)題．