Question

【題目】閱讀短文，回答問題

電動汽車是環保的交通工具，行駛時蓄電池給電動機供電，電動汽車的主要部分參數如表所示，如圖甲所示，在測試過程中，司機和一名陪同人員上車。司機駕駛該充滿電的車以節電模式勻速行駛30km，電池剩余容量為58kWh，陪同人員負責記錄測試數據，已知司機和陪同人員的質量均為70kg，汽車勻速行駛時所受阻力為總重力的6%，g取10N/kg：

空車質量	1360kg
輪胎與地面總接觸面積	400cm2
蓄電池最大容量	68kWh
最高車速	120km/h
最大功率	90kW
最大續航里程	180km

(1)為了節能，車靠近目的地前可采用“再生制動”的方法∶在車速逐漸減到60km/h的過程中，不采用機械剎車，由于電動汽車繼續行駛，帶動電機逆向發電，將電能存儲在蓄電池內，此時能反映電機工作原理的是如下圖中的____________；

A. B. C. D.

(2)汽車剎車原理圖如圖乙所示，連著剎車踏板的金屬桿可視為一根能繞O點轉動的______（選填“省力”、“等臂”或“費力”）杠桿；

(3)在測試前，人未上車，此時電動汽車對水平地面的壓強為______Pa。在此測試過程中，電動汽車勻速行駛30km，該電動汽車將電能轉化為機械能的效率為________；

(4)如圖丙是小明設計的車速提醒電路，R為定值電阻，Ry的阻值隨車速的變化而改變。當電壓表的示數達到某一數值時提醒駕駛員車速過快，需要減速。圖丁是Ry的阻值與車速關系的圖像。圖戊是車速從0加速到100km/h過程中，Ry消耗的電功率隨電流變化的圖像，則圖丁中圖線與縱坐標相交點的電阻值是____Ω。當車速達到75km/h時，此時電壓表的示數為______V。

Answer 1

【答案】A 省力 3.4×105 75% 10 9.6

【解析】

(1)[1]在車速逐漸減到60km/h的過程中，不采用機械剎車，由于電動汽車繼續行駛，帶動電機逆向發電，將電能存儲在蓄電池內，此時能量由機械能轉化為電能，是發電機的工作原理，故A中的電磁感應現象實驗圖與此原理一致；B研究通電導線附近有磁場，C研究通電螺線管的磁場特性，D研究通電導體在磁場中的受力特點，B、C、D不符合題意。

(2)[2]汽車剎車原理圖如圖乙所示，連著剎車踏板的金屬桿可視為一根能繞O點轉動的杠桿，因為動力臂大于阻力臂，所以是省力杠桿。

(3)[3]在測試前，人未上車，此時電動汽車對水平地面的壓力為空車的重量，則對地壓強為

[4]在此測試過程中，電動汽車勻速行駛30km，牽引力與摩擦力相同，牽引力做功為

期間，蓄電池消耗的電能為

則該電動汽車將電能轉化為機械能的效率為

(4)[5]根據圖戊Ry消耗的電功率隨電流變化的圖像可知，Ry消耗功率為2W時，電源電壓為

當Ry消耗功率為2.7W時，電源電壓為

聯立可得

可得

電源電壓為

根據圖丁，車的速度越小則Ry阻值越小，根據電阻的串聯和歐姆定律，電流越大，故當電流為0.6A時對應的速度為0，此時圖丁中圖線與縱坐標相交點的電阻值為

[6]當車速達到最大100km/h時，電流最小為0.2A，此時Ry的阻值為

由于Ry的阻值隨車速的變化而線性變化，故當車速達到75km/h時，滿足

即此時Ry接入的阻值為

則此時Ry兩端電壓，即電壓表的示數為