试题

（2010·太原二模）小林的爸爸最近购买了一辆轿车．图12（甲）是汽车的启动原理图，当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动（相当于闭合开关），电动机工作，启动轿车；电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压，若此轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图（乙）所示．请你解答下列问题：
（1）请在图（甲）中将汽车的启动原理图连接完整；

（2）在整个过程中汽车做直线运动（选填“匀速”或“变速”0-5s时间内，轿车发动机做功 J；
（3）通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如下所示，根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是m．

实验次数	1	2	3	4	5
速度/（km·h-1）	40	60	80	100	120
制动距离/m	8	18		50	72

解：（1）因为电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压，所以电磁铁只利用电源的一部分；而电磁铁和电动机能独立、同时工作，所以二者应并联，电路连接如图所示；
（2）因为在整个过程中汽车的速度随时间不断变化，所以在整个过程中汽车做变速直线运动；
轿车的功率P=90kW=9×10⁴W，
∵P=

W

t

，
∴轿车发动机做功：W=Pt=9×10⁴W×5s=4.5×10⁵J；
（3）通过对1、2、4、5的分析可知速度越大制动距离越大，即制动距离一定与速度有关，但明显不是正比关系．故可以想到可能与速度的平方成正比，通过计算可知制动距离的确与速度的平方成正比：
则由

(40km/h)2

8m

=

(80km/h)2

x

，
解得：x=32m，即80km/h的制动距离为32m．
故答案为：（1）见下图：

（2）变速；4.5×10⁵；（3）32．