Question

【題目】近年來(lái)，我市的轎車市場(chǎng)十分火爆，各種新型轎車駛進(jìn)千家萬(wàn)戶．如圖乙所示為某新型轎車測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的電路原理圖．其中電源電壓恒為6V，R0是阻值為5Ω的定值電阻，A是油量指示表（實(shí)質(zhì)是一只電流表，油量的變化通過(guò)電流的變化同步顯示出來(lái)）．Rx為壓敏電阻，它的電阻隨受到的壓力變化關(guān)系如下表．（取g=10N/kg）

壓力/N	0	50	100	150	200	250	300	350	400
電阻/Ω	550	395	275	170	90	60	40	25	5

（1）若轎車以90kW的恒定功率啟動(dòng)作直線運(yùn)動(dòng)，且整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變，速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示，在15～25s時(shí)間內(nèi)，轎車的牽引力與阻力關(guān)系是：牽引力 阻力（選填“大于”、“等于”或“小于”）．

（2）由（1）中的條件求：在0～5s時(shí)間內(nèi)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功多少？

（3）如果空油箱的質(zhì)量為5kg，油量表的零刻度線對(duì)應(yīng)于電流表上的示數(shù)是多少？

（4）若電流表的量程為0～0.6A，該油箱加滿油時(shí)，指針恰好指示最大刻度，求此時(shí)油箱內(nèi)汽油的質(zhì)量．（空油箱的質(zhì)量為5kg）

Answer 1

【答案】（1）等于；

（2）在0～5s時(shí)間內(nèi)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功為4.5×105J；

（3）如果空油箱的質(zhì)量為5kg，油量表的零刻度線對(duì)應(yīng)于電流表上的示數(shù)是0.015A；

（4）油箱內(nèi)汽油的質(zhì)量是35kg

【解析】

試題分析：（1）從圖象可以看出，在15～25s時(shí)間內(nèi)，轎車的速度不變，受力平衡，牽引力等于阻力；

（2）轎車的功率P=90kW=9×104W，

轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功：W=Pt=9×104W×5s=4.5×105J；

（3）空油箱的重力G油箱=m油箱g=5kg×10N/kg=50N，

從表中可以看出，50N壓力對(duì)應(yīng)的電阻值為395Ω，

電阻Rx與電阻R0串聯(lián)，電路中的總電阻R總=Rx+R0=395Ω+5Ω=400Ω，

電流表的示數(shù)為：I===0.015A；

（4）油箱加滿油時(shí)，電路中的電流為I′=0.6A，

由I=得，電路中的總電阻為：

R′===10Ω，

根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知：

此時(shí)壓敏電阻的阻值Rx′=R′﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω，

查表可知，壓敏電阻受到的壓力為400N，則油箱和油重力為400N，

油的重力為：G油=400N﹣50N=350N，

油的質(zhì)量為：m油===35kg．