我国自行生产的混合动力汽车已经服务于生活,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。(计算结果保留小数点后2位)
(1)内燃机工作时,汽油燃烧时释放出的内能转化为汽车的___________ 能和蓄电池的___________ 能;
(2)某种型号的混合动力汽车,所用的是镍氢蓄电池组,汽车部分参数如表所示。测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h,车速为50km/h,蓄电池组储存的电能由最大值的80%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多少___________ ?蓄电池获得的电能为多少___________ ?
(3)在该车实际使用时,电池一般会预留20%电量,即当电量达到20%时就需要充电了。当该车以100千米/小时最大速度匀速行驶,只靠电池供电,电量从100%到20%时能行驶多少千米___________ ?
(1)内燃机工作时,汽油燃烧时释放出的内能转化为汽车的
(2)某种型号的混合动力汽车,所用的是镍氢蓄电池组,汽车部分参数如表所示。测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h,车速为50km/h,蓄电池组储存的电能由最大值的80%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多少
(3)在该车实际使用时,电池一般会预留20%电量,即当电量达到20%时就需要充电了。当该车以100千米/小时最大速度匀速行驶,只靠电池供电,电量从100%到20%时能行驶多少千米
电池组输出电压/V | 300 |
发动机最大功率/kW | 110 |
电池组最大容量/kW·h | 30 |
电池组充电效率/% | 90 |
最高车速百公里耗电量 | 8.8千瓦时/100千米 |
最高车速 | 100千米/小时 |
更新时间:2023-09-14 13:04:13
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【推荐1】如图是探究浮力的大小跟哪些因素有关的几个实验情景。实验乙、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为3.0N、2.8N和1.5N,盐水的密度为1.2×103kg/m3。
(1)通过实验甲、乙和丙可以探究浮力的大小是否跟________ 有关;
(2)物体受到的重力为________ N,物体的密度为________ kg/m3;
(3)若物体的底面积为10cm2,则图丁中,物体对容器底的压强为________ Pa。
(1)通过实验甲、乙和丙可以探究浮力的大小是否跟
(2)物体受到的重力为
(3)若物体的底面积为10cm2,则图丁中,物体对容器底的压强为
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解题方法
【推荐2】电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好。某电动汽车有关数据如表所示,在一次测试过程中,该车以最大功率在水平地面上360秒内匀速直线行驶了8000米。求:
(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功是___________ ?
(2)该车受到的水平阻力为多大___________ ?
(3)若该汽车换由效率为的汽油机提供相同大小的牵引力,在上述过程中以相同速度行驶相同距离大约需要消耗___________ 的汽油?(q汽油=4.5×107J/kg,结果保留一位小数)
(4)近期某公司发布了新研发的电池“麒麟电池”。据报道,该电池的能量密度可达约9×107J/kg,可供使电动汽车续航达到1000km。已知电动车能量利用效率可达,若该款汽车搭载300kg此电池(电池质量与原车电池质量相等),在电池满电状态下,可供汽车在同样的测试条件下以相同的最大功率行驶___________ km;按该公司宣传的电池满电时的最大续航里程来算,该电动车搭载了此电池后的百公里耗电量为___________ J/100km。请大家思考并解释商家宣传的最大续航里程远大于我们通过测试计算出的里程的原因可能是:___________ 。
(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功是
(2)该车受到的水平阻力为多大
(3)若该汽车换由效率为的汽油机提供相同大小的牵引力,在上述过程中以相同速度行驶相同距离大约需要消耗
(4)近期某公司发布了新研发的电池“麒麟电池”。据报道,该电池的能量密度可达约9×107J/kg,可供使电动汽车续航达到1000km。已知电动车能量利用效率可达,若该款汽车搭载300kg此电池(电池质量与原车电池质量相等),在电池满电状态下,可供汽车在同样的测试条件下以相同的最大功率行驶
车辆类型 | 电动车 |
电池类型 | 磷酸铁锂电池 |
续航里程 | XX千米 |
最大功率 | 1×105W |
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【推荐3】阅读下面的短文,回答问题:
如图是某款油电混动汽车,同时装备两种动力来源。混合动力汽车主要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,也可以充当发电机,汽车启动时内燃机不工作,由蓄电池为电动机供电提供动力,当汽车需要高速行驶或电池电量过低时,改由内燃机工作,为汽车提供动力,同时能通过电机给蓄电池充电。(1)油电混合动力汽车高速行驶时动力系统没有用到下图中哪幅蕴含的物理知识?__________ (选填字母)。____________ ;
A. 增大能耗效率 B. 省电 C. 减小摩擦力 D. 增大爬坡的牵引力
(3)如图所示是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图,下列关于该汽车说法错误的是________ ;A. 蓄电池充电时,电能转化为化学能 B. 定值电阻R0起到保护电路的作用
C. 油量表实质是电压表改装而成的 D. 加油的过程中,油量表的示数变大
(4)如果测试员驾驶该汽车时是完全由汽油机提供动力,汽车与驾驶员的总质量为2000kg,汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速直线行驶了1h,消耗汽油8kg,汽车所受的阻力是总重力的0.03倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg,g取10N/kg,则:完全燃烧汽油8kg,放出___________ J的热量;汽车的牵引力为___________ N,牵引力的功率为___________ W。
如图是某款油电混动汽车,同时装备两种动力来源。混合动力汽车主要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,也可以充当发电机,汽车启动时内燃机不工作,由蓄电池为电动机供电提供动力,当汽车需要高速行驶或电池电量过低时,改由内燃机工作,为汽车提供动力,同时能通过电机给蓄电池充电。(1)油电混合动力汽车高速行驶时动力系统没有用到下图中哪幅蕴含的物理知识?
A. B.
C. D.
(2)汽车上坡时,将挡位切换为低速挡,以减小行驶的速度,这样做的目的是A. 增大能耗效率 B. 省电 C. 减小摩擦力 D. 增大爬坡的牵引力
(3)如图所示是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图,下列关于该汽车说法错误的是
C. 油量表实质是电压表改装而成的 D. 加油的过程中,油量表的示数变大
(4)如果测试员驾驶该汽车时是完全由汽油机提供动力,汽车与驾驶员的总质量为2000kg,汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速直线行驶了1h,消耗汽油8kg,汽车所受的阻力是总重力的0.03倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg,g取10N/kg,则:完全燃烧汽油8kg,放出
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(0.4)
解题方法
【推荐1】汽车已经逐渐成为人们出行的主要交通工具。插电式混合动力是当前比较流行的新能源汽车动力模式,当电池电量充足时以电动模式行驶,可实现“零油耗”和“零排放”;当电池电量不足时以燃油模式行驶,既可以驱动车轮转动,又能给电池充电,综合油耗依然比传统燃油车更低。
(1)如图甲为四冲程汽油机某气缸的各冲程示意图,一个工作循环合理的顺序应为______ 。若该汽油机以3000转/min的速度运行,则该气缸每秒对外做功______ 次;
(2)当汽车启动汽油机时,通常需要让水在发动机周围流动来给发动机降温,请你根据所学知识分析用水做发动机冷却剂的优势和弊端;
优势:______ ;
弊端:______ ;
(3)如图乙是我国生产的一款混合动力汽车,已知该车电池能够储存电能20kW·h,小王驾驶充满电的汽车沿平直公路(如图丙)从A地匀速行驶至B地(路面对汽车的阻力恒定不变),假设电池消耗的电能全部用来驱动汽车行驶。当行驶到C地时,电池的能量还剩余30%,随即开启燃油模式。当汽车行驶到B地时,电池能量显示为50%(忽略充电过程中的能量损失)。燃油模式中电池在汽车电路中充当______ (选填“电源”或“用电器”),若该过程中恰好消耗3L汽油,则汽车从C地到B地的过程中汽油的综合利用效率为______ 。(汽油的热值取q=4.0×107J/L)
(1)如图甲为四冲程汽油机某气缸的各冲程示意图,一个工作循环合理的顺序应为
(2)当汽车启动汽油机时,通常需要让水在发动机周围流动来给发动机降温,请你根据所学知识分析用水做发动机冷却剂的优势和弊端;
优势:
弊端:
(3)如图乙是我国生产的一款混合动力汽车,已知该车电池能够储存电能20kW·h,小王驾驶充满电的汽车沿平直公路(如图丙)从A地匀速行驶至B地(路面对汽车的阻力恒定不变),假设电池消耗的电能全部用来驱动汽车行驶。当行驶到C地时,电池的能量还剩余30%,随即开启燃油模式。当汽车行驶到B地时,电池能量显示为50%(忽略充电过程中的能量损失)。燃油模式中电池在汽车电路中充当
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【推荐2】这是一种能漂浮在水中的城市的概念图(如图1所示)。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板,太阳能电池板工作时,将太阳能转化为电能,在电力驱动装置的作用下,漂浮城市可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达 360m,占地270万平方米,可容纳多达4万居民。酒店、商店,只要是普通城市有的,这里都一应俱全。
(1)该城市若采取我国独立自主建立的北斗卫星定位系统,可提供全天候的及时定位服务。该系统利用电磁波传递信息。下列关于电磁波说法正确的是______
A.可见光是人眼可见的光线,波长都相等
B.电磁波能在真空中传播
C.在真空中,无线电波的传播速度等于X射线的传播速度
D.作为载体,电磁波频率越高,相同时间可以传输的信息越多
(2)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量,漂浮城市在平静的水面上沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始,漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图2所示,漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t 的变化关系如图3 所示:
① 漂浮城市运动到第 2h时受到的阻力为______ N,从第 5 h到第 10 h 内牵引力做的功为______ J;
② 从第 5 h到第 10 h 内,漂浮城市在匀速直线运动过程中,太阳能转化为机械能的效率为 30%,则漂浮城市接收太阳能为______ J。
(3)假如某学校有 500 位中学生(每位学生重力约600N)从岸上进入漂浮城市参观,则漂浮城市排水量约增加______ t。(g取10N/kg)(写出过程)
(1)该城市若采取我国独立自主建立的北斗卫星定位系统,可提供全天候的及时定位服务。该系统利用电磁波传递信息。下列关于电磁波说法正确的是
A.可见光是人眼可见的光线,波长都相等
B.电磁波能在真空中传播
C.在真空中,无线电波的传播速度等于X射线的传播速度
D.作为载体,电磁波频率越高,相同时间可以传输的信息越多
(2)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量,漂浮城市在平静的水面上沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始,漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图2所示,漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t 的变化关系如图3 所示:
① 漂浮城市运动到第 2h时受到的阻力为
② 从第 5 h到第 10 h 内,漂浮城市在匀速直线运动过程中,太阳能转化为机械能的效率为 30%,则漂浮城市接收太阳能为
(3)假如某学校有 500 位中学生(每位学生重力约600N)从岸上进入漂浮城市参观,则漂浮城市排水量约增加
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解题方法
【推荐3】目前大多数汽车刹车采用油压制动;其原理是驾驶员踩下刹车踏板,向刹车总泵中的刹车油施加压力,通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上,卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力使车辆减速.从时速100公里到静止可能只需要几秒而已,油压制动刹车时消耗的动能最终被释放掉,造成了能源的浪费,为节约能源,现在的混合动力汽车采用再生制动器,它能把汽车刹车制动时消耗的动能部分转化为电能储存在蓄电池中,同时产生汽车所需的制动力,从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损;储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率;
(1)再生制动器将动能转化为电能进行储存,此时蓄电池相当于电路中的______ ;
(2)汽车在行驶过程中,很多部位会发热,如:①发动机外壳发烫;②轮胎发热;③刹车片发热;④水箱中的水变热.其中主要属于通过做功改变内能的是______ ;
A.①②③④ B.②④ C.②③ D.①③
(3)测试时,汽车在大小为1000N的牵引力作用下,以25m/s的速度正常行驶1000m;此过程中,汽车牵引力的功率为______ W;如果汽车在制动时产生的刹车阻力恒为1.0×104N,该制动过程中汽车行驶的s﹣t的关系如图甲所示,则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为______ J;
(4)某次测试储能效率中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,画出Ek随s变化的图像如图乙所示;则图中表示开启再生制动器的图线是______ ;
(5)在本次测试过程中,由图像可知本次测试的储能效率为______ 。
(1)再生制动器将动能转化为电能进行储存,此时蓄电池相当于电路中的
(2)汽车在行驶过程中,很多部位会发热,如:①发动机外壳发烫;②轮胎发热;③刹车片发热;④水箱中的水变热.其中主要属于通过做功改变内能的是
A.①②③④ B.②④ C.②③ D.①③
(3)测试时,汽车在大小为1000N的牵引力作用下,以25m/s的速度正常行驶1000m;此过程中,汽车牵引力的功率为
(4)某次测试储能效率中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,画出Ek随s变化的图像如图乙所示;则图中表示开启再生制动器的图线是
(5)在本次测试过程中,由图像可知本次测试的储能效率为
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(0.4)
解题方法
【推荐1】如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车,用于超市卖场与库房间的货物运输及提升,如表是其相关参数,其电路工作原理示意图如图乙,当闭合开关S1时,提升电动机M1工作,将货物提升到指定高度。当闭合开关S2时,进退电动机M2工作,驱动搬运车前进或后退,电源是电压为36V的蓄电池组,当电池容量低于满容量的10%时,会报警提醒,返回充电座充电,电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。(g取10N/kg)
(1)搬运车在提升重物过程中主要将电能转化为______ ;
(2)下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是______ ;
A.蓄电池充足电一次,储存能量约1.296×107J
B.蓄电池组充电时,化学能转化为电能
C.蓄电池放电的过程中,蓄电池相当于用电器
D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
(3)利用搬运车将103kg的货物放至货架,闭合开关S1,货物向上匀速竖直提升20s,则货物被提升了______ m;
(4)搬运车上有显示所载货物质量的仪表,其电路如图丙所示,电源电压24V,电流表(0~0.6A),滑动变阻器R2(60Ω 1A),压敏电阻R1的阻值与所受压力F的关系如图丁所示,压力越大,电阻R1的阻值越______ 。为了确保此电路能安全工作,R2的阻值应至少调至 ______ Ω。
型号 | 自重 | 最大载货量 | 蓄电池电压 | 蓄电池容量 | 提升电机额定电压/额定功率 | 进退电机额定电压/额定功率 | 电机效率 |
PTE20x | 0.4t | 2t | 30V | 100Ah | 36V/800W | 36V/900W | 80% |
(1)搬运车在提升重物过程中主要将电能转化为
(2)下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是
A.蓄电池充足电一次,储存能量约1.296×107J
B.蓄电池组充电时,化学能转化为电能
C.蓄电池放电的过程中,蓄电池相当于用电器
D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
(3)利用搬运车将103kg的货物放至货架,闭合开关S1,货物向上匀速竖直提升20s,则货物被提升了
(4)搬运车上有显示所载货物质量的仪表,其电路如图丙所示,电源电压24V,电流表(0~0.6A),滑动变阻器R2(60Ω 1A),压敏电阻R1的阻值与所受压力F的关系如图丁所示,压力越大,电阻R1的阻值越
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(0.4)
解题方法
【推荐2】如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图,它既能遮阳,还能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板(以下简称电池板),电池板将太阳能转化为电能(转化效率为10%),为蓄电池充电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为 (即为),电池板对蓄电池充电的功率为60W;蓄电池充满电后,能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时,不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则:(1)电池板对蓄电池充电,是将电能转化为___________ 能的过程;
(2)白天蓄电池处于充电不供电状态,在图乙中应闭合开关___________ ;
(3)10盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为___________ W;
(4)要将剩余一半电量的蓄电池充满电,电池板需对蓄电池充电___________ 小时;若充电电压为20V,则充电电流为___________ A;
(5)该百叶窗电池板的面积为___________ m2。
(2)白天蓄电池处于充电不供电状态,在图乙中应闭合开关
(3)10盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为
(4)要将剩余一半电量的蓄电池充满电,电池板需对蓄电池充电
(5)该百叶窗电池板的面积为
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(0.4)
解题方法
【推荐3】如图为DM二代高性能混合动力车——“秦”,在很多城市PM2.5爆表的今天,混合动力车给消费者提供一种新的出行方式。“秦”充电10kW•h即可达到纯电动模式续航里程80km,能满足日常上下班短途用电需求,长途可使用油电混合动力,最高时速可达180km/h,百公里综合油耗仅2L,“秦”电动机效率为80%(即有80%的电能转化为有用的机械能)。(1kW•h=3.6×106J)
(1)燃油汽车的发动机通常是汽油机,汽油机工作时,______ 冲程将机械能转化为内能,其原理与图中的______ 相同(选填“甲”或“乙”);“秦”纯电动模式行驶时电池将______ 能转化为电能供电动机使用;
(2)爱研究的小波同学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,当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是______ m,由此你想对驾驶员提一条忠告:______ ;
(3)“秦”在纯电动方式行驶时,车子所受的平均阻力为______ N;
(4)若某一次纯电动模式行驶中“秦”消耗电能4kW•h,若用效率为30%的燃油汽车则需要______ kg的汽油。(汽油热值为4×107J/kg)
(1)燃油汽车的发动机通常是汽油机,汽油机工作时,
(2)爱研究的小波同学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:
速度v/(km•h﹣1) | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
制动距离s/m | 8 | 18 | 32 | 50 |
(3)“秦”在纯电动方式行驶时,车子所受的平均阻力为
(4)若某一次纯电动模式行驶中“秦”消耗电能4kW•h,若用效率为30%的燃油汽车则需要
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