Question

12．閱讀短文，回答問題：
汽車在高速行駛過程中一旦發(fā)生碰撞，車身停止，而乘員則會繼續(xù)向前與車身撞擊，甚至能把擋風玻璃撞碎而飛出車外．在發(fā)生交通事故時，安全帶能對人體起到緩沖的作用，防止出現二次傷害．在發(fā)生嚴重撞擊時，方向盤等處的車載氣囊會自動充氣彈出，在人體接觸到安全氣囊時，安全氣囊通過氣囊表面的氣孔開始排氣，從而起到緩沖作用，減輕身體所受沖擊力，大大減小傷害．
（1）汽車“發(fā)動機”通常都是以汽油或柴油為燃料的，汽油、柴油都屬于不可再生（可再生/不可再生）能源；汽車“發(fā)動機”一般需要用水來作冷卻劑，這是利用了水的比熱容較大的屬性．
（2）一輛汽車沿一平直公路勻速行駛30km，消耗了2kg汽油，該汽車與路面間的摩擦力為690N，則此過程中汽油完全燃燒放出的熱量為9.2×10⁷J，該汽車“發(fā)動機”的效率為22.5%．（汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg）
（3）汽油機是汽車的“心臟”，汽油機的做功沖程將內能轉化為機械能．
（4）對于短文中提到的“緩沖”，小華同學提出了自己的猜想：安全帶和安全氣囊增加人與碰撞物間的接觸時間，從而大大減小撞擊力．物理興趣小組的同學共同設計了如下實驗方案：在兩個相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉，用同一只雞蛋從相同的高度先落在面粉厚度大的槽中，留下較深的坑，雞蛋完好無損；后落在面粉厚度較小槽中，雞蛋破裂．實驗中通過比較坑的深淺來比較撞擊時間的長短，根據實驗可以驗證小華同學的猜想是正確（正確/錯誤）的．請列舉上述“緩沖”的物理知識在生活中應用的一個實例：撐桿跳高運動員要落在厚厚的海綿墊上．

Answer 1

分析 （1）①從能源是否可再利用的角度可分為可再生能源和不可再生能源，化石能源、核能會越用越少，屬于不可再生能源；
②單位質量的某種物質溫度升高1℃所吸收的熱量叫做這種物質的比熱容，比熱容是反映不同物質吸放熱能力的一個物理量，物質的比熱容越大，在質量和升高溫度相同時，吸收熱量多．
（2）利用Q=mq求出汽油燃燒放出的熱量，利用W=Fs求出有用功，則汽油機的效率η=$\frac{W}{Q}$．
（3）汽油機的一個工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成，其中壓縮沖程機械能轉化成內能，做功沖程內能轉化成機械能．
（4）探究撞擊力和撞擊時間的關系，要控制物體相同、物體由靜止釋放的高度相同，通過雞蛋在面粉上留下坑的深淺，反映撞擊時間的長短，通過雞蛋是否破裂反映撞擊力大�。�

解答 解：（1）從能源是否可再利用的角度可分為可再生能源和不可再生能源，煤、石油、天然氣屬于不可再生能源；因為水的比熱容大，相同質量的水和其它物質比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以汽車散熱器常用水作為冷卻劑．
（2）此過程中汽油完全燃燒放出的熱量為Q=mq=2kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁷J
因為車勻速所以f=690N，又因為行駛的距離s=30km=30000m，則克服摩擦力做的功：
W=fs=690N×30000m=2.07×10⁷J．
所以熱機的效率為：
η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{2.07×1{0}^{7}J}{9.2×1{0}^{7}J}$=22.5%．
（3）汽油機工作中，做功沖程將內能轉化成機械能．
（4）在兩個相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉，從相同的高度落下控制了接觸面粉時的速度；通過比較面粉中留下的坑的深淺看出撞擊時間的長短，由此可得：物體撞擊其它物體時，相互作用的時間越長，撞擊力越�。�這樣的應用很多，例如撐桿跳高運動員要落在厚厚的海綿墊上，輪船靠近躉船時相互接觸處掛有緩沖輪胎，警察對高樓墜落人員施救時，在地面鋪上空氣墊等．
故答案為：（1）不可再生；比熱容大；（2）9.2×10⁷；22.5%；（3）做功；（4）坑的深淺；正確；撐桿跳地上鋪的海綿墊子、輪船邊緣掛的輪胎、警察用氣墊床救護高空落地者，拳擊時必須使用拳擊套等合理的例子均可以．

點評 本題結合汽車考查了能源的分類、水的比熱容大的理解、燃料的放熱、熱機效率等知識，涉及內容較多，要結合相關知識點進行分析解答，是中考熱點．