Question

【題目】我國自行生產的混合動力汽車已經服務于生活．混合動力汽車啟動時，內燃機并不工作，蓄電池通過某種方式向車輪輸送能量；當需要高速行駛或蓄電池儲存電能過低時，內燃機啟動，既可以向車輪輸送能量，也可以同時給蓄電池充電；當車輛需要全力加速時，內燃機和蓄電池還可以同時向車輪輸送能量．

（1）汽車發動機的氣缸體和汽缸蓋的內外殼間有個“水套”，冷卻液在其間循環，以防止汽車發動機過熱．①冷卻液的主要成分是水，這時因為水的__；②在汽車開始行駛的一段時間內，冷卻液溫度逐漸升高，它的內能會__（選填“增大”、“減小”或“不變”），這是通過__的方式改變冷卻液的內能．

（2）如圖，已知某臺混合動力汽車車身質量為1200kg，每個輪胎與地面的接觸面200cm2，如果該車停放在水平路面上，則該車對水平地面的壓強是__Pa．（g取10N/kg）

（3）如表是該混合動力汽車所用的鎳氫蓄電池組的部分參數，則蓄電池組最多可儲存電能__J．

（4）測試人員駕駛該車在平直公路上勻速直線行駛0.5h，觀察儀表盤，發現這段時間內汽車內燃機消耗燃油4.475kg，車速為50km/h，蓄電池組儲存的電能由最大值的60%增加到80%．從汽車使用技術手冊中，測試人員發現該車使用的燃油的熱值為4.0×107J/kg．汽車行駛時所受阻力f和車速v的關系如圖所示．

①內燃機若完全燃燒燃油4.475kg能放出熱量_____J．

②車速為50km/h時汽車發動機的牽引力大小為__N．

③該汽車燃油的能量轉化效率為__（不計內燃機外機械傳動及充電過程中的能量損失）．

Answer 1

【答案】 比熱容較大 增大 熱傳遞 1.5×105 1.08×108 1.79×108 2000 40%

【解析】汽車發動機的氣缸體和汽缸蓋的內外殼間有個“水套”，冷卻液在其間循環，以防止汽車發動機過熱。

冷卻液的主要成分是水，這時因為水的比熱容較大。

在汽車開始行駛的一段時間內，冷卻液溫度逐漸升高，它的內能會增大，這是通過熱傳遞的方式改變冷卻液的內能。

已知汽車車身質量為1200kg，則其對地面的壓力F=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N，

所以該車停放在水平路面上時，對水平地面的壓強

.

該蓄電池組儲存的電能為 W=UIt=300V×100A×3600s=1.08×108J

①內燃機若完全燃燒燃油4.475kg能放出熱量：

Q=mq=4.475kg×4.0×107J/kg=1.79×108J.

②分析圖可知：車速為50km/h時，汽車受到的阻力f=2000N，因為汽車做勻速直線運動，在水平方向上受到平衡力的作用，所以汽車發動機的牽引力F=f=2000N。

行駛過程中充入的電能 W1=W×（80%-60%）=1.08×108J×（80%-60%）=2.16×107J

汽車行駛的路程為s=vt=50km/h×0.5h=25km=25000m，

汽車牽引力所做功W2=Fs=2000N×25000m=5×107J

汽車燃油的能量轉化效率為