Question

【题目】某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表．在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170km，共消耗汽油10L．测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进．之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离（从刹车开始到车停止的距离）与制动时的速度关系图象，如图所示．

驱动模式	纯电动	启动、低速
	油电混动	中速
	纯燃油	高速
汽车质量	1200kg
车轮与地面总接触面积	0.096m3

（1）由图象可知，车速越 ，制动距离越长．

（2）该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？（g取10N/kg）

（3）在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为1000N，牵引力做的功是多少？

（4）在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？（忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油取0.7×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】（1）大；（2）1.25×105Pa；（3）1.7×108J．（4）6.6×105J

【解析】

试题分析：（1）由图象可知，汽车的速度越大，停车距离会随着反应距离的变长而变长，即制动距离越长；（2）汽车的重力：G=mg=1200kg×10N/kg=12000N，汽车静止时对水平地面的压力：F=G=12000N，受力面积S=0.096m2，该车空载静止时，对水平地面的压强p===1.25×105Pa；（3）由题可知，汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的，可得牵引力F牵=f=1000N，汽车牵引力做的功W机械=F牵s=1000N×1.7×105J=1.7×108J；（4）由ρ=可知，车消耗汽油的质量m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3=7kg，汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J，由η=可得，内燃机输出的有用能量W有用=Q放η=3.22×108J×53%=1.7066×108J；最终蓄电池增加的能量W=W有用﹣W机械=1.7066×108J﹣1.7×108J=6.6×105J。