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18.油电混合动力汽车是新型节能汽车.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.已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池储存的最大电能是1.0×108J.若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h,内燃机消耗燃油2.5kg,蓄电池组的电能由最大值的60%增加到70%;从汽车的使用说明书知知道,汽车行驶时所受阻力f为900N.则:
(1)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功?
(2)该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出多少热量?
(3)该汽车内燃机的效率是多大?(假设燃油完全燃烧,燃油的热值为4.6×107J/kg)

分析 (1)根据图象可知,汽车以80km/h做匀速直线运动时受到的阻力,再根据二力平衡条件求出牵引力的大小;根据速度公式求出行驶的路程,利用W=Fs求出引力做的功;
(2)知道内燃机消耗燃油的质量和燃油的热值,根据Q=mq求出完全燃烧释放的热量;
(3)已知蓄电池组储存的最大电能,由最大值的10%求出增加的电能,这样被有效利用的能量为做的功和转化成的电能之和,根据η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$×100% 求出内燃机的效率.

解答 解:(1)由题意可知,汽车以80km/h做匀速直线运动时受到的阻力f=900N,
因为汽车匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以汽车受到的牵引力:F=f=900N,
因为v=s/t,
所以汽车行驶的距离:s=vt=80km/h×0.5h=40km=40000m
该汽车测试行驶中牵引力做的功:W=Fs=900N×40000m=3.6×107J;
(2)燃油放出的热量:Q=mq=2.5kg×4.6×107J/kg=1.15×108J;
(3)蓄电池增加的电能:W′=1.0×108J×(70%-60%)=1.0×107J,
有效利用的能量:W有用=W+W′=3.6×107J+1.0×107J=4.6×107J,
内燃机的效率:η=W/Q×100%=$\frac{4.6×1{0}^{7}J}{1.15×1{0}^{8}J}$×100%=40%.
答:(1)该汽车测试行驶中牵引力做了3.6×107J的功;
(2)该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出1.15×108J的热量;
(3)该汽车内燃机的效率是40%.

点评 本题综合考查了热量的计算以及热机的效率,也是一道生活中的物理题,有其实用价值.对公式的把握和运用是基础,只要读好题,总体来说本题难度不大.在计算内燃机的效率时,要注意不要忘记转化成的电能的能量.

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8.在“探究导体电阻与哪些因素有关”的实验中,某小组同学在常温下按如图所示电路,将横截面积、长度不同的铝丝接入电路的MN两点间,利用电流表和电压表测量后计算出阻值,将数据记录在表一、表二中.
表一 铝丝
实验
序号
长度l(米)横截面积S
(毫米2
电阻R
(欧)
10.10.10.028
20.20.40.014
30.450.30.042
表二 铝丝
实验
序号
长度l(米)横截面积S
(毫米2
电阻R
(欧)
40.10.20.014
50.20.20.028
60.20.20.042
(1)分析比较表一中的相关数据可得出的定性结论是:常温下,铝丝的长度和横截面积都不同时,它们的电阻不同(选填“相同”或“不同”).
(2)分析比较表二(选填“表一”或“表二”)的相关数据可得出的初步结论是:常温下,横截面积相同的铝丝,其电阻与长度成正比.(选填“正”或“反”).
(3)请进一步综合分析表一、表二的相关数据,并归纳得出结论.
(a)分析比较(1与5)、(2与4)或(3与6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:常温下,铝丝长度与横截面积的比值相同,电阻相同.
(b)分析比较(1与5)、(2与4)和(3与6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:常温下,铝丝长度与横截面积的比值不同时,电阻不同.
(4)他们继续分析表一和表二的数据及相关条件,发现无法得到导体的电阻与材料的关系.为了进一步探究导体的电阻与材料的关系,需选用长度与横截面积相同的不同金属丝接入电路继续实验.

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9.浴室中的平面镜往往凝结大量的小水滴,导致成像模糊,而浴室防雾镜的背面粘贴有等大的电热膜,通电后镜面受热,水蒸气无法凝结其上,成像清晰.如图所示是某型号的浴室防雾镜,其相关数据如表:
面积大小100dm2
镜子质量1.2kg
额定电压220V
额定功率1W/dm2
(1)在某次洗浴中,浴室温度为30℃,正常工作2min使平面镜的平均温度升高到40℃,求电热膜对平面镜的加热效率.[玻璃的比热容为0.8×103J/(kg•℃)]
(2)如图乙所示,小夏给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R,能使电热膜的功率在原功率的25%~100%之间变化,以满足不同季节使用的需要.求滑动变阻器R的最大阻值.

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3.以下发生身边常见的现象,其中解释正确的是(  )
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1.2A0.6A0.6A
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(2)分析瑞瑞的实验数据得出的结论与他的猜想相符(填“相符”或“不相符”).
【评估】这个实验的不足之处是:
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