Question

【題目】榮威e950插電式混合動力汽車于今年3月正式上市，百公里平均油耗約1.7升．它有兩種動力系統，汽車加速，汽油機提供的動力不足時，蓄電池的電能轉化為動能，使汽車加速更快；汽車減速，汽車動能轉化為電能，由蓄電池貯存起來，減少能量的消耗．兩種動力系統也可獨立工作，只有汽油機工作時，與一般的汽車不同：只使用電力時，由電動機提供動力．如表是國產某混合動力汽車蓄電池的銘牌，其中電池容量是蓄電池貯存的最大電能（儲存電能的本領是表示電池容量的另一方式），該汽車勻速行駛時受到的阻力為1440N，求：

電池容量	44kWh
充電電壓	220V
充電電流	20A
輸出電壓	150V

（1）在家庭電路中對放電完畢的蓄電池充滿電要多長時間？
（2）該汽車勻速行駛100km過程中牽引力做的功為多少？
（3）蓄電池充滿電后，僅由電動機提供動力，電能轉化為機械能的效率為80%，汽車勻速持續行駛的最大距離是多少km？
（4）假設汽車受到的阻力不變，僅由汽油機提供動力，汽油的熱值為5.0×107J/L（即焦耳/升），汽油機的效率為24%，汽車勻速行駛100km的油耗是多少升．

Answer 1

【答案】
（1）解：充電時輸入功率：

P=UI=220V×20A=4400W=4.4kW，

由P= 可知，充滿電的時間：

t= = =10h；

答：在家庭電路中對放電完畢的蓄電池充滿電要10h；

（2）解：因汽車勻速行駛時處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，

所以，汽車受到的牽引力：

F′=f=1440N，

該汽車勻速行駛100km過程中牽引力做的功：

W′=F′s=1440N×100×103m=1.44×108J；

答：該汽車勻速行駛100km過程中牽引力做的功為1.44×108J；

（3）解：蓄電池充滿電后，由η= ×100%可得，獲得的機械能即牽引力做的功：

W機械=Wη=44×3.6×106J×80%=1.2672×108J，

s′= = =8.8×104m=88km；

答：汽車勻速持續行駛的最大距離是88km；

（4）解：汽車勻速行駛100km過程中牽引力做的功W′=1.44×108J，

由η= ×100%可得，汽油完全燃燒釋放的熱量：

Q放= = =6×108J，

由Q放=Vq可得，消耗汽油的體積：

V= = =12L．

答：汽車勻速行駛100km的油耗是12L．

【解析】（1）知道充電電壓和電流，根據P=UI求出充電功率，又知道電池的容量，根據P= 求出充電時間；（2）汽車勻速行駛時處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，根據W=Fs求出牽引力做的功；（3）蓄電池充滿電后，根據效率公式求出獲得的機械能即牽引力做的功，根據W=Fs求出汽車勻速持續行駛的最大距離；（4）知道汽車勻速行駛100km過程中牽引力做的功，根據效率公式求出汽油完全燃燒釋放的熱量，根據Q放=Vq求出消耗汽油的體積，然后得出答案．