Question

小明和同學們在“社會調(diào)查實踐”活動中得知，目前混合動力汽車已在許多城市投入使用．

（1）該混合動力汽車啟動時，若驅(qū)動電機兩端的電壓為250V，通過的電流為80A，則驅(qū)動電機在3min內(nèi)做的功為多大？
（2）若該車在平直路面上，以72km/h勻速行駛10min，其內(nèi)燃機消耗汽油1.2kg，動力電池儲存的電能增加了7.2×10⁶J．汽車行駛時所受的阻力與速度的關系如圖所示試計算該車內(nèi)燃機的效率（不計內(nèi)燃機外機械傳動及充電過程中的能量損失）（汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg）
（3）此次“社會調(diào)查實踐”活動，大家收獲很大．請淡談你對混合動力汽車的了解．

Answer 1

解：（1）驅(qū)動電機在3min內(nèi)做的功為：
W=UIt=250V×80A×3×60s=3.6×10⁶J；
答：驅(qū)動電機在3min內(nèi)做的功為3.6×10⁶J．
（2）燃燒汽油放出的熱量Q_放=mq=1.2kg×4.6×10⁷J/kg=5.52×10⁷J，
W_總=Q_放=5.52×10⁷J；
由圖象可知當速度為72km/h時，對用的阻力f=1.7×10³N，
因車勻速運動，故車的牽引力F=f=1.7×10³N，
W_有=W_F+W_電=Fvt+W_電=1.7×10³N×m/s×10×60s+7.2×10⁶J=2.76×10⁷J，
η===50%．
答：該車內(nèi)燃機的效率為50%．
（3）①該混合動力汽車低速行駛時，只用電力可以：省燃料、節(jié)能、零排放、環(huán)保；起剎車平穩(wěn)，安全．
②它高速行駛時，燃燒的燃料既可提供車行駛所需動力，又可以給動力電池充電，促進了燃油的廣泛利用．
③全力加速時，內(nèi)燃機和動力電池同時提供車行動力，可使車在較崎嶇路面行駛，提高了汽車使用率．
分析：（1）已知驅(qū)動電機兩端的電壓和通過的電流以及做功時間，根據(jù)W=UIt求出汽車啟動時電機做的功．
（2）根據(jù)Q=mg求出燃燒汽油放出的熱量即為總功；根據(jù)圖象得出對應的阻力，根據(jù)而二力平衡條件可知汽車勻速運動時牽引力和阻力相等，根據(jù)W=Pt=Fvt求出牽引力做的功，再加上動力電池儲存的電能即為總功，利用效率公式求出該車內(nèi)燃機的效率．
（3）根據(jù)表格信息可根據(jù)節(jié)能、環(huán)保、安全、利用率等方面談一下大家的收獲．
點評：本題考查電功和阻力的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道汽車做勻速運動時牽引力等于阻力，在解題過程中還要注意單位的換算．