Question

近年來，我市的轎車市場十分火爆，各種新型轎車駛進千家萬戶．如圖為某新型轎車測定油箱內(nèi)油面高度的電路原理圖．其中電源電壓恒為6伏，R₀是阻值為5歐姆的定值電阻，A是油量指示表（實質(zhì)是一只電流表，油量的變化通過電流的變化同步顯示出來）．Rx為壓敏電阻，它的電阻隨受到的壓力變化關(guān)系如下表．（g取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）通過查看說明書得知該轎車車身質(zhì)量為1725kg．當車上載有195kg的人和物品時，每只車輪與地面的接觸面積為1.0×10^-2m²，試求轎車對地面的壓強．
（2）如果空油箱的質(zhì)量為5kg，油量表的零刻度線對應于電流表上的示數(shù)是多少？
（3）若電流表的量程為0─0.6A，該油箱加滿油時，指針恰好指示最大刻度，求油箱的容積？（ρ_汽油=0.7×10³kg/m³）
（4）為了應對能源危機和環(huán)境污染，世界各國紛紛研制用其他能源取代燃油的新型汽車，如果你是汽車設(shè)計師，你準備研制用何種能源作為動力的汽車？簡要說明理由．

Answer 1

分析：（1）由載重及車重可求出汽車的輪胎對地面的壓力，由壓強公式可求得壓強．
（2）由表中數(shù)據(jù)可求得空油箱時壓敏電阻的阻值，由歐姆定律可求得電路中的電流，及電流表的示數(shù)．
（3）已知最大電流為0.6A，則由歐姆定律可求得電路中的總電阻，由串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可求得壓敏電阻的阻值，由表格數(shù)據(jù)可知油箱對壓敏電阻的壓力，總壓力減去空油箱的重力即為油重力，由密度公式可求得容積．
（4）可以選擇無污染的能源：如電能、太陽能等．

解答：解：（1）F=G=mg=（1725kg+195kg）×10N/kg=1.92×10⁴N，
P=

F

S

=

1.92×104N

4×1.0×10-2m2

=4.8×105Pa；

（2）F=G=mg=5kg×10N/kg=50N，
查表得R_x為395Ω，
I=

U

R

=

6V

395Ω+5Ω

=0.015A；

（3）R總=

U

I

=

6V

0.6A

=10Ω，
R_X=R_總-R₀=10Ω-5Ω=5Ω，
查表知F=400N，
G_油=400N-50N=350N，
m=

G

g

=

350N

10N/kg

=35kg，
V=

m

ρ

=

35kg

0.7×103kg/m3

=5×10-2m3；

（4）現(xiàn)在無污染的新能源很多，如太陽能、電能等能源均可用來驅(qū)動汽車．
答：（1）轎車對地面的壓強為4.8×10⁵Pa；（2）電流表上的示數(shù)為0.015A；（3）油箱的容積為5×10^-2m³；（4）可以用太陽能、電能等無污染能源．

點評：本題考查物理知識在生活中的應用，此類問題經(jīng)常出現(xiàn)，應注意將題目中的生活場景抽象為我們所熟悉的物理模型，然后選擇合適的物理規(guī)律．