Question

小林的爸爸最近購買了一輛轎車．圖12（甲）是汽車的啟動原理圖，當鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并轉(zhuǎn)動（相當于閉合開關(guān)），電動機工作，啟動轎車；電磁鐵的工作電壓小于電動機的工作電壓，若此轎車以90kW的恒定功率啟動做直線運動，運動過程中受到的阻力不變，運動的速度v與時間t的關(guān)系如圖（乙）所示．請你解答下列問題：
（1）請在圖（甲）中將汽車的啟動原理圖連接完整；

（2）在整個過程中汽車做______直線運動（選填“勻速”或“變速”0-5s時間內(nèi)，轎車發(fā)動機做功______ J；
（3）通過測量獲得轎車以不同速度行駛時對應(yīng)的制動距離（即從操縱制動剎車到車停下來的距離），數(shù)據(jù)如下所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)所反映的規(guī)律可知，當轎車速度為80km/h時對應(yīng)的制動距離是______m．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
速度/（km?h-1）	40	60	80	100	120
制動距離/m	8	18		50	72

Answer 1

解：（1）因為電磁鐵的工作電壓小于電動機的工作電壓，所以電磁鐵只利用電源的一部分；而電磁鐵和電動機能獨立、同時工作，所以二者應(yīng)并聯(lián)，電路連接如圖所示；
（2）因為在整個過程中汽車的速度隨時間不斷變化，所以在整個過程中汽車做變速直線運動；
轎車的功率P=90kW=9×10⁴W，
∵P=，
∴轎車發(fā)動機做功：W=Pt=9×10⁴W×5s=4.5×10⁵J；
（3）通過對1、2、4、5的分析可知速度越大制動距離越大，即制動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，通過計算可知制動距離的確與速度的平方成正比：
則由=，
解得：x=32m，即80km/h的制動距離為32m．
故答案為：（1）見下圖：

（2）變速；4.5×10⁵；（3）32．
分析：（1）電磁鐵工作時吸引銜鐵下來，根據(jù)杠桿原理銜鐵的另一端向右運動與觸點相連，使電動機連通開始工作；
（2）物體沿著一條直線且加速度不變的運動叫做勻變速直線運動，變速直線運動指速度隨時間不斷變化的直線運動，利用功的公式W=Pt可計算轎車發(fā)動機所做的功；
（3）由對表格中速度和制動距離的關(guān)系的分析我們可以得出制動距離應(yīng)與速度的平方成正比，則可得速度為80km/h時的制動距離．
點評：本題考查了電路圖的連接，壓強公式、速度公式、功的公式的應(yīng)用；關(guān)鍵是根據(jù)表中信息找出制動距離和速度之間的關(guān)系，是一道綜合性、難度較大的習題．