Question

【題目】倫敦奧運(yùn)會(huì)期間，一種環(huán)保混合動(dòng)力汽車(chē)穿梭于各場(chǎng)館之間，混合動(dòng)力汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)并不工作，蓄電池通過(guò)某種方式向車(chē)輪輸送能量；當(dāng)需要高速行駛或蓄電池儲(chǔ)存電能過(guò)低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，既可以向車(chē)輪輸送能量，也可以同時(shí)給蓄電池充電；當(dāng)車(chē)輛需要全力加速時(shí)，內(nèi)燃機(jī)和蓄電池還可以同時(shí)向車(chē)輪輸送能量．一測(cè)試人員駕駛該車(chē)在平直公路上勻速行駛0.5h，觀察儀表盤(pán)，發(fā)現(xiàn)這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)消耗燃油 4.475kg，車(chē)速為50km/h，蓄電池組儲(chǔ)存的能量由最大值的60%增加到80%，蓄電池組儲(chǔ)存的能量的最大值為1.08×108J．從汽車(chē)使用技術(shù)手冊(cè)中，測(cè)試人員發(fā)現(xiàn)該車(chē)使用的燃油的熱值為4.0×107J/kg，汽車(chē)行駛時(shí)所受阻力f和車(chē)速v的關(guān)系如上左圖所示．

（1）混合動(dòng)力車(chē)啟動(dòng)時(shí)，蓄電池 能轉(zhuǎn)化為汽車(chē) 能．

（2）該車(chē)在測(cè)試過(guò)程中內(nèi)燃機(jī)的牽引力所做功是多少？

（3）該車(chē)在測(cè)試過(guò)程中蓄電池組儲(chǔ)存的能量增加了多少？

（4）試計(jì)算該汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的效率（不計(jì)內(nèi)燃機(jī)機(jī)械傳動(dòng)及充電過(guò)程中的能量損失）．

Answer 1

【答案】化學(xué)能 機(jī)械能 5×1072.16×107 40％

【解析】試題分析：（1）混合動(dòng)力車(chē)啟動(dòng)時(shí)，蓄電池把儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為汽車(chē)機(jī)械能；（2）由圖象可知，當(dāng)汽車(chē)的速度為50km/h時(shí)，汽車(chē)受到的阻力為2000N；汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：汽車(chē)牽引力F=f=2000N，∵v=s/t，∴汽車(chē)通過(guò)的路程：s=vt=50km/h×0.5h=25km=25000m，牽引力做的功：W1=Fs=2000N×25000m=5×107J；（3）轉(zhuǎn)化成的電能：W2=1.08×108J×（80%-60%）=2.16×107J；（4）W有用=W1+W2=5×107J+2.16×107J=7.16×107J，燃油放出的熱量：Q放=mq=4.475kg×4.0×107J/kg=1.79×108J，W總=Q放=1.79×108J，內(nèi)燃機(jī)的效率：η=W有用/W總×100%=7.16×107J/1.79×108J×100%=40%。