Question

（2012?泰州二模）隨著人民生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭．小林的爸爸最近也購買了一輛轎車．
（1）請(qǐng)?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線將汽車的啟動(dòng)原理圖連接完整，
說明：當(dāng)鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并轉(zhuǎn)動(dòng)（相當(dāng)子閉合開關(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．
（2）若轎車以90kW的恒定功率啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力不變，運(yùn)動(dòng)的速度y與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，則在0～5s時(shí)間內(nèi)，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功

4.5×10⁵

J，轎車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力是

3000

N．
（3）通過測(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)剎車到車停下來的距離），數(shù)據(jù)如下表所示：

試驗(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	32	50	72

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120km/h時(shí)對(duì)應(yīng)的制動(dòng)距離是

72

m．

Answer 1

分析：（1）電磁鐵工作時(shí)吸引銜鐵下來，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)連通開始工作；
電磁鐵的工作電壓小于電動(dòng)機(jī)的工作電壓，故電磁鐵只利用電源的一部分，并且電磁鐵和電動(dòng)機(jī)，都能獨(dú)立、同時(shí)工作，
故二者應(yīng)并聯(lián)連接；
（2）利用知道轎車的功率和做功時(shí)間，利用W=Pt計(jì)算功；由圖可知在15s-20s時(shí)間間隔內(nèi)的速度，根據(jù)P=Fv求牽引力，而汽車勻速運(yùn)動(dòng)，阻力大小等于牽引力；
（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120km/h時(shí)的制動(dòng)距離．

解答：解：（1）電路連接圖
（2）轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功 W=Pt=90000W×5s=4.5×10⁵J；
由圖示知轎車勻速運(yùn)動(dòng)的速度是v=30m/s；
所以，轎車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力 f=

p

v

=

90000W

30m/s

=3000N；
（3）通過對(duì)1、2、3、4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，通過計(jì)算可知制動(dòng)距離的確與速度的平方成正比：
則由

(40km/h)2

8m

=

(120km/h)2

X

，
解得：120km/h的制動(dòng)距離為72m．
故答案為：（2）4.5×10⁵；3000；（3）72．

點(diǎn)評(píng)：本題讓學(xué)生依據(jù)表格中的參數(shù)和相關(guān)圖象通過選擇有用的信息來進(jìn)行力學(xué)、電學(xué)等綜合計(jì)算及電路圖的連接和分析，這個(gè)題是很有難度的．