(五)计算与解答题

【例9】(2014•宜宾)已知××型汽车的质量M=1200kg，汽车的额定功率P=40kw.一般情况下，驾驶员酒后的反应时间(从发现情况到开始制动所需的时间)比正常时慢了0.1~0.5，易发生交通事故.下表格为《驾驶员守则》中驾驶员在不同车速时所对应的正常反应距离(汽车在正常反应时间内通过的距离)的表格：

车速v(km/h) 40 60 80

反应距离s(m) 5 7.5 10

(1)假设汽车在水平路面上以额定功率匀速行驶时间t1=15min，速度大小V1=72km/h，消耗汽油的质量m=2kg，求该汽车受到阻力大小和汽车发动机的效率(g=10N/kg，q汽油=4.5×107J/kg);

(2)请根据表格数据，计算驾驶员的正常反应时间;

(3)如图8所示，假设一饮酒后的驾驶员驾车以V2=54km/h的速度在平直公路上行驶，在距离某学校门前S=40m处发现有一队学生在斑马线上横过马路，他的反应时间 比正常时慢了△t=0.2s，刹车到停到运动所用时间t2=4s，刹车后车的平均速度为V3=27km/h.试通过计算说明是否会发生交通事故。

【解】(1)由P= 得，

牵引力做的功为W=Pt=40×103W×15×60s=3.6×107J

P= =  =Fv

∴汽车牵引力为：

F=  =2000N

机车受到的阻力为：f=F=2000N

汽油完全燃烧释放的能量：

Q=mq=2kg×4.5×107J/kg=9×107J

汽车发动机的效率：

η=×100%= ×100%=40%

(2)车速v1=40 km/h= m/s，由于在反应时间内汽车仍匀速行驶，根据车速v和反应距离s可计算驾驶员的反应时间

△t= = =0.45s

即驾驶员的反应时间为0.45s.

(3)v2=54km/h=15m/s    v3=27km/h=7.5m/s

饮酒后反应时间：t=0.45s+0.2s=0.65s

饮酒后反应距离： =15m/s×0.65s=9.75m

饮酒后制动距离：S制=V3t2=7.5m/s×4s=30m

饮酒后汽车从反应到制动总距离： 39.75m<50m

所以，不会发生交通事故。

【说明】本题主要考查功能关系以及功率与效率等的计算、会根据材料理解反应时间和制动距离，综合性强，属较难题。

【例10】 (2016•宜宾)如图9是某电器设备的部分电路，电源电压U=4.5V保持不变，灯泡L标有“6V 6W”字样.已知闭合开关S1和S3时，电路消耗的功率为2.025W，不计灯丝电阻随温度的变化。

(1)求定值电阻R1的阻值;

(2)三个开关S1，S2，S3都闭合时，求通过电流表的电流大小;

(3)电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器R2的阻值在0~20Ω内可调，只闭合开关S2，在保证电表安全的情况下，求灯泡L消耗的电功率的变化范围。

【解】(1)闭合开关S1和S3时，电路为R1的简单电路，

由      可得，定值电阻R1的阻值：

(2)三个开关S1，S2，S3都闭合时，R1与L并联，电流表测干路电流，

灯泡的电阻：

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以电路中的总电阻：

= =3.75Ω，

通过电流表的电流大小：

= =1.2A

(3)只闭合开关S2时，灯泡L与R2串联，电流表测电路中的电路，电压表测R2两端的电压，

灯泡的额定电流：

所以电路中最大电流为0.6A时，电流表、灯泡都安全。

当电路中的最大电流I大=0.6A，则灯泡消耗的最大功率：

PL大=I大2RL=(0.6A)2×6Ω=2.16W，

当电压表的示数最大U2=3V时，灯泡两端的电压最小，灯泡消耗的电功率最小，

因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以，灯泡两端的电压：

UL′=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V，

灯泡L消耗的最小功率：

PL小=        = =0.375W，

所以，灯泡L消耗的电功率变化范围为0.375W～2.16W

【说明】本题主要考查在电学问题中，开关断开、闭合电路的变化;欧姆定律的应用;电功率的计算，属于较难题。

2017年四川宜宾中考物理考试说明就为大家介绍到这儿了，希望能助力广大考生一臂之力~

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