Question

【題目】某款油電混合動力小汽車，具有省油、能量利用率高等特點，其相關(guān)信息如表．在某次水平道路測試中，該車以中速勻速行駛170km，共消耗汽油10L．測試過程中，內(nèi)燃機既向車輪提供能量，又向蓄電池充電，同時蓄電池又將部分能量通過電動機向車輪輸送，此時，內(nèi)燃機和電動機共同驅(qū)動車輛前進．之后，工作人員又進行了制動測試，描繪出了制動距離（從剎車開始到車停止的距離）與制動時的速度關(guān)系圖象，如圖所示．

驅(qū)動模式	純電動	啟動、低速
	油電混動	中速
	純?nèi)加?/span>	高速
汽車質(zhì)量	1200kg
車輪與地面總接觸面積	0.096m3

（1）由圖象可知，車速越 ， 制動距離越長．
（2）該車空載靜止時，對水平地面的壓強是多少？（g取10N/kg）
（3）在水平道路中速勻速行駛測試中，若平均阻力為1000N，牽引力做的功是多少？
（4）在水平道路中速勻速行駛測試中，若該車內(nèi)燃機的效率為53%，此過程最終使蓄電池增加了多少能量？（忽略蓄電池和電動機的熱損失，ρ汽油取0.7×103kg/m3 ， q汽油=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】
（1）大
（2）解：汽車的重力：

G=mg=1200kg×10N/kg=12000N，

汽車靜止時對水平地面的壓力：

F=G=12000N

受力面積S=0.096m2，

該車空載靜止時，對水平地面的壓強p= = =1.25×105Pa；

（3）解：由題可知，汽車做勻速直線運動，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小是相等的，

可得牽引力F牽=f=1000N，

汽車牽引力做的功W機械=F牽s=1000N×1.7×105J=1.7×108J．

（4）解：由ρ= 可知，車消耗汽油的質(zhì)量m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3=7kg，

汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J，

由η= 可得，內(nèi)燃機輸出的有用能量W有用=Q放η=3.22×108J×53%=1.7066×108J；

最終蓄電池增加的能量W=W有用﹣W機械=1.7066×108J﹣1.7×108J=6.6×105J．

【解析】解：（1）由圖象可知，汽車的速度越大，停車距離會隨著反應(yīng)距離的變長而變長，即制動距離越長；
【考點精析】本題主要考查了壓強的大小及其計算和功的計算的相關(guān)知識點，需要掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m才能正確解答此題．