随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小华的爸爸最近也购买了一辆轿车，小华利用所学的物理知识对骄车进行了一系列探索与研究活动：（1）小华同学阅读了轿车发动

Question

随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小华的爸爸最近也购买了一辆轿车，小华利用所学的物理知识对骄车进行了一系列探索与研究活动：

（1）小华同学阅读了轿车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表，请根据给出的信息：计算完全燃烧0.21kg的汽油能够使12kg、15℃的冷却水温度升高多少摄氏度？（c_水=4.2×10³J/（kg•℃），汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）（写出计算过程）
（2）若轿车以60kW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υ与时间t的关系如图乙所示．则在0～5s时间内，轿车发动机对外做功多少J？轿车在运动过程中受到的阻力是多少？（写出计算过程）
（3）小华星期天随父母从无锡出发开车去宜兴旅游，到宜兴后发现轿车消耗了10kg汽油，若旅途中发动机的牵引力始终保持在2.5×10³N，请问无锡到宜兴距离是多少？（写出计算过程）
（4）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），数据如表所示：根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为120km/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	32	50

Answer 1

（1）完全燃烧0.21kg的汽油放出的热量：Q_放=qm_汽油=4.6×10⁷J/kg×0.21kg=9.66×10⁶J；
水吸收的热量为：Q_吸=30%Q_放=30%×9.66×10⁶J=2.898×10⁶J；
Q_吸=cm△t可知；
水温度升高值：△t=(Q吸)/(cm)=(2.898×106J)/(4.2×103J/(kg•℃)×12kg)=57.5℃；
（2）因轿车以60kW的恒定功率启动做直线运动，所以轿车发动机做功W=Pt=6×10⁴W×5s=3×10⁵J；
由图示知轿车匀速直线运动时的速度是v=30m/s；
由P=Fv得：F=(P)/(v)=(6×104W)/(30m/s)=2000N；
由于做匀速直线运动，因此受到的阻力等于牵引力，即f=F=2000N．
（3）汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，完全燃烧10kg的汽油产生的热量：
Q_放'=m'q=10kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁸J；
由图可知，有用功的能量：η=100%-30%-30%-5%=35%；
因此产生的有用功：W=ηQ_放'=35%×4.6×10⁸J=1.61×10⁸J；
根据W=Fs可知，
汽车行驶的距离为：s=(W)/(F)=(1.61×108J)/(2.5×103N)=6.44×10⁴m；
（4）通过对1、2、3、4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)=((120km/h)2)/(s)，
解得：120km/h的制动距离为72m．
答：
（1）水升高的温度为57.5℃；
（2）轿车在运动过程中受到的阻力是2000N；
（3）锡到宜兴距离为6.44×10⁴m；
（4）72．