题目
↑f/N-|||-3000-|||-2500-|||-2000-|||-1500-|||-1000-|||-500-|||-v/km·h^(-1)-|||-o 10 20 30 40 50 60阅读短文,回答问题。混合动力汽车为了减少碳排放,这几年纯电动汽车及混合动力汽车发展迅猛.混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电。混合动力汽车启动时,内燃机并不工作,蓄电池通过电机向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,向车轮输送能量,并通过电机给蓄电池充电。(1)下列关于电动汽车说法错误的是 ____ 。A.司机遇到紧急情况刹车时,人会向前倾B.车身呈现红色是由于反射了太阳光中的红色光C.车载GPS导航系统是用超声波来传输信息的D.汽车在高速行驶时对路面的压力比静止时小(2)若汽车发动机以恒定功率输出,在爬坡的时候减慢车速,目的是 ____ 。(3)科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功。在推动活塞做功的过程中水蒸气的内能将 ____ ,如果这种单缸六冲程内燃机飞轮转速是2700r/min,则该汽油机每秒钟对外做功 ____ 次;(4)某种型号的混合动力汽车,所用的镍氢蓄电池组的部分参数如表所示。测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.25h,观察仪表盘,发现这段时间内汽车消耗燃油2kg,车速为50km/h,蓄电池组储存的电能由最大值的90%增加到最大值。燃油的热值为4.6×107J/kg.汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则汽车发动机的牵引力做功为 ____ J。蓄电池获得的电能为 ____ J。经测试计算,这种汽车燃油的能量转化效率为 ____ 。 输出电压/V 300 额定功率/kW 30 最大容量/kW•h 30 质量/kg 320 (5)如表是某种型号的混合动力汽车《驾驶守则》中的部分安全距离表格 刹车前的车速v(km/h) 反应距离L(m) 刹车距离s(m) 停车距离x(m) 20 5 2.5 7.5 40 10 10 20 60 15 22.5 37.5 其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离,刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离,停车距离x为反应距离与刹车距离之和,刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。当汽车以最高时速120km/h匀速行驶时,其反应距离为 ____ m,所对应的停车距离为 ____ m。
阅读短文,回答问题。混合动力汽车为了减少碳排放,这几年纯电动汽车及混合动力汽车发展迅猛.混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电。混合动力汽车启动时,内燃机并不工作,蓄电池通过电机向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,向车轮输送能量,并通过电机给蓄电池充电。
(1)下列关于电动汽车说法错误的是 ____ 。
A.司机遇到紧急情况刹车时,人会向前倾
B.车身呈现红色是由于反射了太阳光中的红色光
C.车载GPS导航系统是用超声波来传输信息的
D.汽车在高速行驶时对路面的压力比静止时小
(2)若汽车发动机以恒定功率输出,在爬坡的时候减慢车速,目的是 ____ 。
(3)科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功。在推动活塞做功的过程中水蒸气的内能将 ____ ,如果这种单缸六冲程内燃机飞轮转速是2700r/min,则该汽油机每秒钟对外做功 ____ 次;
(4)某种型号的混合动力汽车,所用的镍氢蓄电池组的部分参数如表所示。测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.25h,观察仪表盘,发现这段时间内汽车消耗燃油2kg,车速为50km/h,蓄电池组储存的电能由最大值的90%增加到最大值。燃油的热值为4.6×107J/kg.汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则汽车发动机的牵引力做功为 ____ J。蓄电池获得的电能为 ____ J。经测试计算,这种汽车燃油的能量转化效率为 ____ 。
| 输出电压/V | 300 |
| 额定功率/kW | 30 |
| 最大容量/kW•h | 30 |
| 质量/kg | 320 |
| 刹车前的车速v(km/h) | 反应距离L(m) | 刹车距离s(m) | 停车距离x(m) |
| 20 | 5 | 2.5 | 7.5 |
| 40 | 10 | 10 | 20 |
| 60 | 15 | 22.5 | 37.5 |
题目解答
答案
解:
(1)A.司机遇到紧急情况刹车时,由于惯性人会向前倾,故A正确。
B.不透明物体的颜色是由物体反射的光决定的,车身呈红色是由于反射了太阳光中的红色光,故B正确。
C.车载GPS导航系统是用电磁波来传输信息的,故C错误。
D.汽车在高速行驶时车身上方空气流动速度大于车身下方空气的流动速度,根据流体压强和流速的关系可知对路面的压力比静止时小,故D正确。
(2)根据公式P=Fv可知,发动机功率一定,速度越小,牵引力越大,所以在爬坡时减慢车速,目的是增大牵引力。
(3)由题意可知,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,内能增大,推动活塞再次做功,转化为机械能,水蒸气内能减小;因为2700r/min=45r/s,由题可知,完成一个工作循环飞轮转3r,对外做功2次,所以飞轮转速是2700r/min时,该汽油机每秒对外做功30次。
(4)由题可知,汽车行驶的路程
s=vt=50km/h×0.25h=12500m,
由图可知,车速为50km/h时,阻力f=2000N,因汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,所以
F=f=2000N,
则汽车发动机的牵引力做的功
W牵=Fs=2000N×12500m=2.5×107J,
由表格数据可知,蓄电池储存的最大电能为30kW•h,该过程中蓄电池组储存的电能由最大值的90%增加到最大值,
则该过程中蓄电池获得的电能:
W获=30kW•h-30kW•h×90%=3kW•h=3×3.6×106J=1.08×107J,
燃油放出的热量
Q放=qm=4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J,
W总=Q放,
获得的有用能量
W有用=W牵+W获=2.5×107J+1.08×107J=3.58×107J,
这种汽车燃油的能量转化效率
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{3.58×1{0}^{7}J}{9.2×1{0}^{7}J}$×100%≈38.9%。
(5)根据表中数据,当车速为20km/h时,反应距离为5m,当车速为40km/h时,反应距离为10m,当车速为60km/h时,反应距离为15m,由此可知,反应距离是车速每提高20km/h,反应距离就增大5m,所以当车速为120km/h时,反应距离应为30m;由表中数据可知,当反应距离为5m,刹车距离为2.5m,反应距离为10m,刹车距离为10m,反应距离为15m,刹车距离为22.5m,可看出刹车距离与反应距离的关系
s=$\frac{L}{10}$×L,
所以当反应距离为30m时,刹车距离等于90m,
停车距离等于反应距离加上刹车距离,所以所对应的停车距离为30m+90m=120m。
故答案为:(1)C;(2)增大牵引力;(3)减小;30;(4)2.5×107;1.08×107;38.9%;(5)30;120。
(1)A.司机遇到紧急情况刹车时,由于惯性人会向前倾,故A正确。
B.不透明物体的颜色是由物体反射的光决定的,车身呈红色是由于反射了太阳光中的红色光,故B正确。
C.车载GPS导航系统是用电磁波来传输信息的,故C错误。
D.汽车在高速行驶时车身上方空气流动速度大于车身下方空气的流动速度,根据流体压强和流速的关系可知对路面的压力比静止时小,故D正确。
(2)根据公式P=Fv可知,发动机功率一定,速度越小,牵引力越大,所以在爬坡时减慢车速,目的是增大牵引力。
(3)由题意可知,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,内能增大,推动活塞再次做功,转化为机械能,水蒸气内能减小;因为2700r/min=45r/s,由题可知,完成一个工作循环飞轮转3r,对外做功2次,所以飞轮转速是2700r/min时,该汽油机每秒对外做功30次。
(4)由题可知,汽车行驶的路程
s=vt=50km/h×0.25h=12500m,
由图可知,车速为50km/h时,阻力f=2000N,因汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,所以
F=f=2000N,
则汽车发动机的牵引力做的功
W牵=Fs=2000N×12500m=2.5×107J,
由表格数据可知,蓄电池储存的最大电能为30kW•h,该过程中蓄电池组储存的电能由最大值的90%增加到最大值,
则该过程中蓄电池获得的电能:
W获=30kW•h-30kW•h×90%=3kW•h=3×3.6×106J=1.08×107J,
燃油放出的热量
Q放=qm=4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J,
W总=Q放,
获得的有用能量
W有用=W牵+W获=2.5×107J+1.08×107J=3.58×107J,
这种汽车燃油的能量转化效率
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{3.58×1{0}^{7}J}{9.2×1{0}^{7}J}$×100%≈38.9%。
(5)根据表中数据,当车速为20km/h时,反应距离为5m,当车速为40km/h时,反应距离为10m,当车速为60km/h时,反应距离为15m,由此可知,反应距离是车速每提高20km/h,反应距离就增大5m,所以当车速为120km/h时,反应距离应为30m;由表中数据可知,当反应距离为5m,刹车距离为2.5m,反应距离为10m,刹车距离为10m,反应距离为15m,刹车距离为22.5m,可看出刹车距离与反应距离的关系
s=$\frac{L}{10}$×L,
所以当反应距离为30m时,刹车距离等于90m,
停车距离等于反应距离加上刹车距离,所以所对应的停车距离为30m+90m=120m。
故答案为:(1)C;(2)增大牵引力;(3)减小;30;(4)2.5×107;1.08×107;38.9%;(5)30;120。