Question

【題目】混合動(dòng)力汽車是一種新型汽車，它有兩種動(dòng)力系統(tǒng)。汽車加速，汽油機(jī)提供的動(dòng)力不足時(shí)，蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使汽車加速更快；汽車減速，汽車動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，由蓄電池貯存起來，減少能量的浪費(fèi)。兩種動(dòng)力系統(tǒng)也可以獨(dú)立工作，只有汽油機(jī)工作時(shí)，與一般的汽車相同；只使用電力時(shí)，由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。下表是國產(chǎn)某混合動(dòng)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。該汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力為720N。求：

（1）在家庭電路中對放電完畢的蓄電池充滿電要多長時(shí)間？

（2）僅由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，汽車勻速持續(xù)行駛的最大距離是多少？不考慮電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能時(shí)能量的損失。

（3）僅由汽油機(jī)提供動(dòng)力，汽車勻速行駛每百公里的油耗是多少升？假設(shè)汽車受到的阻力不變，汽油的熱值為3.0×107J/ L（即焦耳/升），汽油機(jī)的效率為24%。

Answer 1

【答案】（1）10h （2）220km （3）10L

【解析】

試題分析：（1）由表中數(shù)據(jù)知道，輸入電壓U=220V，輸入電流I=20A，電池容量W=4.4kW·h

所以充電時(shí)輸入功率P=UI=220V×20A=4400W=4.4kW，充滿電的時(shí)間：t=W/P=44kW·h/4.4kW=10h

（2）因?yàn)?/span>車勻速行駛時(shí)受到的阻力為720N，所以汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力 F=f=720N，因?yàn)椴豢紤]電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能時(shí)能量的損失，所以電能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能則s=W/F=44kW·h/720N=2.2×105m=220km；

（3）汽車勻速行駛百公里機(jī)車做有用功W′=Fs′=720N×100×1000m=7.2×107J

消耗能量Q= W′/η=7.2×107J/24%=3×108J 耗油的體積V=Q/q=3×108J/3.0×107J/ L=10L。