Question

小林的爸爸最近購(gòu)買了一輛轎車．圖12（甲）是汽車的啟動(dòng)原理圖，當(dāng)鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并轉(zhuǎn)動(dòng)（相當(dāng)于閉合開(kāi)關(guān)），電動(dòng)機(jī)工作，啟動(dòng)轎車；電磁鐵的工作電壓小于電動(dòng)機(jī)的工作電壓，若此轎車以90kW的恒定功率啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變，運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖（乙）所示．請(qǐng)你解答下列問(wèn)題：
（1）請(qǐng)?jiān)趫D（甲）中將汽車的啟動(dòng)原理圖連接完整；

（2）在整個(gè)過(guò)程中汽車做______直線運(yùn)動(dòng)（選填“勻速”或“變速”0-5s時(shí)間內(nèi)，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功______ J；
（3）通過(guò)測(cè)量獲得轎車以不同速度行駛時(shí)對(duì)應(yīng)的制動(dòng)距離（即從操縱制動(dòng)剎車到車停下來(lái)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(dāng)轎車速度為80km/h時(shí)對(duì)應(yīng)的制動(dòng)距離是______m．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
速度/（km?h-1）	40	60	80	100	120
制動(dòng)距離/m	8	18		50	72

Answer 1

解：（1）因?yàn)殡姶盆F的工作電壓小于電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)能獨(dú)立、同時(shí)工作，所以二者應(yīng)并聯(lián)，電路連接如圖所示；
（2）因?yàn)樵谡麄�(gè)過(guò)程中汽車的速度隨時(shí)間不斷變化，所以在整個(gè)過(guò)程中汽車做變速直線運(yùn)動(dòng)；
轎車的功率P=90kW=9×10⁴W，
∵P=，
∴轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功：W=Pt=9×10⁴W×5s=4.5×10⁵J；
（3）通過(guò)對(duì)1、2、4、5的分析可知速度越大制動(dòng)距離越大，即制動(dòng)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(guò)計(jì)算可知制動(dòng)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(dòng)距離為32m．
故答案為：（1）見(jiàn)下圖：

（2）變速；4.5×10⁵；（3）32．
分析：（1）電磁鐵工作時(shí)吸引銜鐵下來(lái)，根據(jù)杠桿原理銜鐵的另一端向右運(yùn)動(dòng)與觸點(diǎn)相連，使電動(dòng)機(jī)連通開(kāi)始工作；
（2）物體沿著一條直線且加速度不變的運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，變速直線運(yùn)動(dòng)指速度隨時(shí)間不斷變化的直線運(yùn)動(dòng)，利用功的公式W=Pt可計(jì)算轎車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；
（3）由對(duì)表格中速度和制動(dòng)距離的關(guān)系的分析我們可以得出制動(dòng)距離應(yīng)與速度的平方成正比，則可得速度為80km/h時(shí)的制動(dòng)距離．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了電路圖的連接，壓強(qiáng)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(dòng)距離和速度之間的關(guān)系，是一道綜合性、難度較大的習(xí)題．