Question

5．（1）隨著經(jīng)濟的發(fā)展，汽車已成為人們常用的交通工具．一輛使用汽油為燃料的小汽車，在路面水平的高速公路上勻速行駛．如表是當(dāng)小汽車以100km/h的速度行駛時的部分參數(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)．

發(fā)動機功率/W	18750
百公里油耗/L	8
汽油的熱值/（J•L-1）	3.375×107

①勻速行駛10km消耗了0.8L汽油；②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量為2.7×10⁷J；
③此時發(fā)動機的效率是25%．
（2）如圖所示，容器中間用隔板等分成左右兩部分，隔板下部有一10cm²的圓孔橡皮膜封閉，橡皮膜兩側(cè)壓強不同時其形狀發(fā)生改變．圖甲所示在兩側(cè)裝入深度相同的兩種液體，橡皮膜發(fā)生形變，可以得出結(jié)論：在深度相同時，液體壓強跟液體密度有關(guān)；圖乙所示，在容器右側(cè)裝水，左側(cè)裝入密度為1.4×10³kg/m³的某種液體，橡皮膜剛好不發(fā)生形變，若橡皮膜所受平均壓強是橡皮膜上A點所受壓強，則此時橡皮膜受到水的壓力是0.7N，A點在左側(cè)液體中的深度h為5cm．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）利用公式W=Pt計算出了牽引力做的功（有用功）；求出行駛10km消耗汽油的體積，利用Q=mq求汽油完全燃燒放出的熱量（總能量），再利用效率公式求汽車發(fā)動機的效率；
（2）要探究液體壓強與液體密度的關(guān)系，則要保證液體深度相同；深度相同，液體密度越大壓強越大；
知道右邊水的深度，利用p=ρgh求水的壓強，再利用F=pS求橡皮膜受到水的壓力；
橡皮膜剛好不發(fā)生形變，兩邊受到液體的壓強相等，即p_左=p_右，據(jù)此列方程求左邊液體的深度．

解答 解：
（1）由v=$\frac{s}{t}$得勻速行駛10km用的時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{10km}{100km/h}$=0.1h=360s，
由P=$\frac{W}{t}$得該汽車牽引力做的功：
W=Pt=18750W×360s=6.75×10⁶J，
汽油的體積V=0.8L，
完全燃燒放出的熱量為：
Q=Vq=0.8L×3.375×10⁷J/L=2.7×10⁷J；
該汽車發(fā)動機的效率：
η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{6.75×1{0}^{6}J}{2.7×1{0}^{7}J}$×100%=25%．
（2）①圖甲所示在兩側(cè)裝入深度相同的兩種液體，橡皮膜發(fā)生形變，即兩邊受到的壓強不同，由此說明液體壓強與液體的密度有關(guān)；
②p_右=ρ_水gh_右=1×10³kg/m³×10N/kg×0.07m=700Pa，
此時橡皮膜受到水的壓力：
F=p_右S=700Pa×10×10^-4m²=0.7N；
③橡皮膜剛好不發(fā)生形變，兩邊受到液體的壓強相等，
即p_左=p_右，
ρ_液gh=ρ_水gh_右，
1.4×10³kg/m³×10N/kg×h=1×10³kg/m³×10N/kg×0.07m，
解得h=0.05m=5cm．
故答案為：（1）①0.8；②2.7×10⁷；③25%；（2）液體密度；0.7；5．

點評 本題為力學(xué)、熱學(xué)綜合題，考查了功、液體壓強、熱量、熱機效率的計算以及液體壓強的特點，考查得很全面，要求靈活應(yīng)用相關(guān)公式，注意單位統(tǒng)一．