Question

5．最新研發(fā)的超級電容儲(chǔ)能式新型電車，沒有傳統(tǒng)電車的“辮子”，可在乘客上下車的短時(shí)間內(nèi)充滿電，還可以把剎車時(shí)減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能回收儲(chǔ)存再利用．
某型號(hào)新型電車的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表：

空車質(zhì)量（kg）	10000	滿載乘員數(shù)（人）	80
滿載時(shí)輪胎與地面接觸總面積（cm2）	5000	最大車速（km/h）	80

（1）傳統(tǒng)電車掉“辮子”時(shí)，電路處于斷（填“通”或“斷”或“短”） 路狀態(tài)，無法對電車持續(xù)供電．
（2）假設(shè)每位乘員的質(zhì)量為60kg，新型電車滿載停在水平路面時(shí)，對路面的壓強(qiáng)有多大？
（3）剎車時(shí)減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的工作原理是電磁感應(yīng)．
（4）新型電車在某次行駛中，剎車時(shí)減小的機(jī)械能總量為1×10⁷J，如果這部分能量的80%回收再利用，可供電車在阻力為1×10⁴N的水平路面勻速行駛多少路程？

Answer 1

分析 （1）處處連通的電路為通路；某處斷開的電路為斷路；電源短路是指電源兩極不經(jīng)過用電器直接連通的電路，短路還包括局部短路．
（2）新型電車滿載停在水平路面時(shí)，對地面的壓力等于空車重力和所有乘員重力之和，根據(jù)F=G=mg求出其大小，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對路面的壓強(qiáng)；
（3）閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，發(fā)電機(jī)就是根據(jù)這個(gè)原理制成的；
（4）根據(jù)效率公式求出回收再利用的能量即為電車克服阻力做的功，根據(jù)W=Fs求出電車勻速行駛的路程．

解答 解：
（1）傳統(tǒng)電車掉“辮子”時(shí)，電路斷開，處于開（或斷）路狀態(tài)；
（2）新型電車滿載停在水平路面時(shí)，對地面的壓力：
F=G=mg=（10000kg+60kg×80）×10N/kg=1.48×10⁵N，
受力面積：
S=5000cm²=0.5m²，
對路面的壓強(qiáng)
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.48×1{0}^{5}N}{0.5{m}^{2}}$=2.96×10⁵Pa；
（3）剎車時(shí)減小的機(jī)械能用來發(fā)電，轉(zhuǎn)化成電能，其工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；
（4）回收再利用的能量：
W=1×10⁷J×80%=8×10⁶J，
由W=Fs得，可供電車在水平路面勻速行駛的路程：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{8×1{0}^{6}J}{1×1{0}^{4}N}$=800m．
答：（1）斷；
（2）新型電車滿載停在水平路面時(shí)，對路面的壓強(qiáng)為2.96×10⁵Pa；
（3）電磁感應(yīng)；
（4）回收再利用的能量可供電車在水平路面勻速行駛的路程是800m．

點(diǎn)評 本題考查了電路的三種狀態(tài)和壓強(qiáng)的計(jì)算以及做功公式的應(yīng)用，從表格中獲取有用的信息是解題的關(guān)鍵．