随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．小林的爸爸最近也购买了一辆轿车．（1）“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，汽油是（选填“可再生”或“不可再生”）能源

Question

随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．小林的爸爸最近也购买了一辆轿车．

（1）“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，汽油是___（选填“可再生”或“不可再生”）能源，用水冷却发动机是因为水的___大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会 ___，这是通过___方式来改变内能的．
（2）下列四个实验中（图2所示），其能量转化方式与图1所示汽油机对应冲程类似的是___．
（3）轿车在上坡时，将档位换成低速档，以减小行驶的速度，这样做的目的是___．
A．安全B．省油   C．减小行驶时的阻力    D．增大爬坡的牵引力
（4）小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示：

速度v/（km•h-1）	40	60	80	100	120
制动距离s/m	8	18		50	72

根据表中数据所反映的规律，当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是___m．
（5）小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图3所示．小林又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速为100km/h，发动机转速为2000r/min，平均油耗为9L/100km，参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，发动机的效率为___%．（已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，密度为0.8×10³kg/m³）
（6）太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染．汽车顶部所安装的太阳能电池板的有效面积为6m²，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×10³W/m²，如将太阳能转化为电能的效率为15%，则电池的输出功率为___W，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为80N，则汽车的行驶速度为___km/h．

Answer 1

（1）从能源可否再生的角度看，汽油来源于石油，石油是经过几百万年的演变形成的，汽油是从石油中提炼出来的，属于不可再生能源；
汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作．由公式Q=cm△t知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好．发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，所以水的内能增加．这是通过热传递的方式改变内能的．
（2）A、电火花发生器点火后将盒盖顶出，此时燃气的内能转化机械能，故与题目中的情境相同，故A正确；
B、滚摆向下运动，动能增加，重力势能减小，所以是重力势能转化为动能的过程，故B错误；
C、向下压缩空气引火仪，即将机械能转化为仪器内部空气的内能，所以是将机械能转化为内能的过程，故C错误；
D、酒精灯加热杯中冷水，这是通过热传递的方式改变内能的，故D错误；
故选A．
（3）由P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv的变形式F=(P)/(v)可知，汽车的最大功率一定时，减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力，故选D．
（4）通过对1、2、4、5的分析可知，速度越大制动距离越大，即制动距离一定与速度有关，但明显不是正比关系，
故可以想到可能与速度的平方成正比，通过计算可知制动距离的确与速度的平方成正比，
所以有((40km/h)2)/(8)=((80km/h)2)/(s)，
解得：80km/h的制动距离为32m；
（5）由发动机输出特性曲线可知：发动机转速为2000r/min时，其输出功率约为30kW，
每小时对外所做的有用功：
W=Pt=30×10³W×3600s=1.08×10⁸J；
行驶100km消耗的汽油是9L=9dm³=9×10^-3m³，则完全燃烧释放的热量：
Q=mq=ρVq=0.8×10³kg/m³×9×10^-3m³×4.6×10⁷J/kg=3.312×10⁸J，
发动机的效率：
η=(W)/(Q)×100%=(1.08×108J)/(3.312×108J)×100%≈32.6%．
（6）太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×10³W/m²，如将太阳能转化为电能的效率为15%，则电池的输出功率为P=P_太阳能η=1.2×10³W/m²×6m²×15%=1080W；
因为电能最终转化为机械能的效率为80%，所以P_机械=P×η′=1080W×80%=864W；
由公式P=Fv可得汽车的行驶速度：
v=(P机械)/(F)=(864W)/(80N)=10.8m/s=38.88km/h．
故答案为：（1）不可再生；比热容；增大；热传递；（2）A；（3）D；（4）32；（5）32.6；（6）1080；38.88．