Question

13．隨著人們生活水平的不斷提高，各種小汽車已經(jīng)走進我們的家庭．仔細觀察和思考，可以發(fā)現(xiàn)小汽車的一些設計和使用過程中的許多現(xiàn)象都與科學知識有關，請你用學過的科學知識解答下面的問題：

（1）汽車尾部的導流板做成上平下凸的形狀（如圖甲），行駛時氣流對導流板上面的壓強大于（填“大于”或“等于”或“小于”） 對導流板下面的壓強．
（2）新道路交通法對“飲酒駕車”和“醉酒駕車”制定了嚴格的界定標準，如表所示．

飲酒駕車	20mg/100mL≤血液中的酒精含量＜80mg/100mL
醉酒駕車	血液中的酒精含量≥80mg/l00mL

①湖州市交警在某次安全行車檢查中，檢測到某駕駛員100mL的血液中酒精含量為72mg，那么，該駕駛員屬于飲酒駕車；
（3）圖乙為某小汽車測定油箱內(nèi)油量的電路原理圖．其中：R_x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系如圖丙所示；表A為油量表，它實質(zhì)是一只電流表，油箱內(nèi)油量的變化通過電流表示數(shù)的變化顯示出來； 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R_x上，空油箱重50N．若電流表的量程為0～0.6A，該油箱加滿油時，指針恰好指示最大刻度，求：
①此時，R₀兩端的電壓是多少？R_x的阻值是多少？
②油箱最多能儲油多少升？（1升=1dm³ρ_汽油=0.7×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）要產(chǎn)生向下的壓力，導流板橫截面的形狀就應跟客機機翼的形狀相反--上平下凸，使上方的空氣流速小壓強大；
（2）根據(jù)界定標準和血液中酒精含量來判斷駕駛員是飲酒駕車還是醉酒駕車；
（3）①油箱加滿油時，電流表指針恰好指示最大刻度即電路中的電流為0.6A，根據(jù)歐姆定律求出R₀兩端的電壓；根據(jù)歐姆定律求出加滿油時電路中的總電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)求出Rx的阻值；
②由圖象讀出傳感器受到的壓力即為油箱和油的重力，然后減去空油箱重即為油重，根據(jù)G=mg求出質(zhì)量，再根據(jù)密度公式求出儲油的體積．

解答 解：
（1）要使轎車高速行駛時，導流板上方的空氣流速小壓強大，下方的空氣流速大壓強小，即上方平直下方凸起，這樣產(chǎn)生一個向下的壓強差，從而增加汽車對地面的壓力，提高車輪的抓地性能；
（2）駕駛員100mL的血液中酒精含量為72mg，介于20mg與80mg之間，所以駕駛員屬于飲酒駕車．
（3）①油箱加滿油時，電路中的電流I=0.6A，
根據(jù)歐姆定律可得，R₀兩端的電壓：
U₀=IR₀=0.6A×5Ω=3V，
加滿油時，電路中的總電阻：
R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{15V}{0.6A}$=25Ω，
因為串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以R_x=R_總-R₀=25Ω-5Ω=20Ω；
②由圖象可知，Rx=20Ω時，傳感器受到的壓力F=400N，
油的重力：G_油=G-G_油箱=F-G_油箱=400N-50N=350N，
由G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$可得，
油的體積：
V=$\frac{{m}_{油}}{{ρ}_{油}}$=$\frac{{G}_{油}}{{ρ}_{油}g}$=$\frac{350N}{0.7×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.05m³=50L．
答：（1）大于；
（2）飲酒駕車；
（3）①R₀兩端的電壓是3V；R_x的阻值是20Ω；
②油箱最多能儲油50L．

點評 本題為力學、電學的綜合題，考查了學生對流體壓強與流速關系、密度公式、歐姆定律、壓力與重力關系的掌握和運用，雖知識點多、綜合性強，但和生活現(xiàn)象密切聯(lián)系，有意義！