Question

油电混合动力汽车是新型节能汽车之一．这种汽车启动时内燃机并不工作，由动力蓄电池组通过驱动电机向车轮输送能量；当以高速匀速行驶或动力蓄电池组储存电能过低时，内燃机启动，此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电；若车辆需要全力加速时，内燃机和动力蓄电池组同时向车轮输送能量．下表是某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池组的部分参数，其中容量“100Ah”是指：当蓄电池以1A的电流供电时能持续工作100h．
若测试人员驾驶该车在平直公路上以90km/h的测试车速匀速行驶0.5h，内燃机消耗燃油3.5kg，蓄电池组的电能增加了最大电能（容量）的10%；从汽车的使用说明书中知道，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．则该汽车内燃机的效率是多大？（计算结果保留一位小数）（燃油的热值：4.6×10⁷J/kg）

工作电压/V	300
功率/kW	30
容量/Ah	100
质量/kg	320

Answer 1

【答案】分析：首先根据Q=mq求出燃油燃烧放出的热量；电动车正常行驶时消耗的电能W_电池=UIt，再根据W_充电=10%W_电池求出动力蓄电池组充电增加的电能；根据公式v=求出行驶距离，根据W=Fs求出汽车克服阻力做功，最后根据η=求出汽车的效率．
解答：解：燃油完全燃烧放出的热量：
Q=qm=4.6×10⁷J/kg×3.5 kg=1.61×10⁸J，
电动车正常行驶时消耗的电能：W_电池=UIt=300V×1A×100×3600s=1.08×10⁸J，
动力蓄电池组充电增加的电能：
W_充电=10%×W_电池=10%×1.08×10⁸J=1.08×10⁷J，
由图象可知，汽车以90km/h的速度匀速行驶时所受阻力：f=1200N，
∵v=，
∴汽车匀速行驶通过的距离：
s=vt=90km/h×0.5h=45km=4.5×10⁴m，
汽车克服阻力做的有用功：
W=Fs=fs=1200N×4.5×10⁴m=5.4×10⁷J，
汽车内燃机的效率是：
η==≈40.2%．
答：该汽车内燃机的效率是40.2%．
点评：此题主要考查的是学生对热值、有用功、速度、总功、机械效率计算公式的理解和掌握，综合性很强，难度较大，从图象和表格中找出有用的数据是解决此题的关键．