1、
(10分)汽车在高度行驶过程中一旦发生碰撞,车身停止,而乘员则会继续向前与车身撞击,甚至能把挡风玻璃撞碎而飞出车外.在发生交通事故时,安全带能对人体起到缓冲的作用,防止出现二次伤害.在发生严重撞击时,方向盘等处的车载气囊会自动充气弹出,在人体接触到安全气囊时,安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气,从而起到缓冲作用,减轻身体所受冲击力,大大减小伤害.
(1)汽车“发动机”通常都是以汽油或柴油为燃料的,汽油、柴油都属于__________(可再生/不可再生)能源;汽车“发动机”一般需要用水来作冷却剂,这是利用了水的__________的属性;
(2)一辆汽车沿一平直公路匀速行驶30km,消耗了2kg汽油,该汽车与路面间的摩擦力为690N,则此过程中汽油完全燃烧放出的热量为__________J,该汽车“发动机”的效率为__________(q汽油=4.6×107J/kg);
(3)汽车在高度行驶过程中发生碰撞,车身停止运动,而乘员由于具有__________会继续向前运动,此时弹性很强的安全带被拉伸而获得__________能;安全带做得宽大的目的是__________;
(4)对于短文中提到的“缓冲”,文静同学提出了自己的猜想:安全带和安全气囊增加人与碰撞物间的接触时间,从而大大减小撞击力.物理兴趣小组的同学共同设计了如下实验方案:在两个相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉,从相同的高度先后落下同一只鸡蛋.落在面粉厚度大的槽中,留下较深的坑,鸡蛋完好无损;落在面粉厚度较小槽中,鸡蛋破裂.实验中通过比较__________来比较撞击时间的长短,根据实验可以验证文静同学的猜想是__________(正确/错误)的;请列举上述“缓冲”物理知识在生活中应用的一个实例:__________.
(1)不可再生,比热容大
(2)9.2×107 22.5%
(3)惯性,弹性势能,减小压强
(4)坑的深度,正确,跳高运动员要落在厚的海绵垫上。
试题分析:(1)汽车“发动机”通常都是以汽油或柴油为燃料的,汽油、柴油都属于不可再生能源,因为它们不能短时间内在自然界中重新获取;汽车“发动机”一般需要用水来作冷却剂,这是利用了水的比热容较大的属性,由Q=cm△t=可知,质量和初温都相同的不同物质,升高相同的温度,由于水的比热容较大,吸收的热量较多。;
(2)此过程中汽油完全燃烧放出的热量为Q=qm=4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J,该汽车“发动机”做的机械功为W有用=Fs=690N×3×104m=2.07×107J,该汽车“发动机”的效率为η=(W有用/Q)×100%=(2.07×107J/9.2×107J)×100%=22.5%;
(3)惯性是物体保持原有运动状态不变的性质。汽车在高度行驶过程中发生碰撞,车身停止运动,而乘员由于具有惯性会继续向前运动,安全带被拉伸发生弹性形变而获得弹性势能;在压力不变的情况下,安全带做得宽大,增大了受力面积可以减小压强;
(4)实验中通过比较坑的深度来比较撞击时间的长短(转换法),根据实验可以验证文静同学的猜想是正确的;例如:跳高运动员要落在厚的海绵垫上、跳远运动员要落在松软的沙坑里等。
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