Question

【題目】閱讀材料，回答問題。

為節約能源，某型號汽車在關閉發動機后，通過小型發電機將減速運動時的部分動能轉化為電能儲存在蓄電池中。汽車的動能除了轉化為電能外，其余的轉化為內能。表中所示是該型號汽車的部分技術參數，其中儲能效率是指汽車正常行駛時關閉發動機，直至汽車停止的過程中，通過發電機將動能轉化為電能的效率。耗油量是指汽車正常行駛l00km消耗燃油的體積。測試中，先讓汽車正常行駛，然后關閉發動機，分別測出開啟和關閉發電機兩種情況下，汽車通過的路程s與對應的速度大小v，計算出動能Ek，作出Ek隨s變化的圖象，如題圖所示。

(1)汽車正常行駛100km，消耗燃油的質量為___________kg，完全燃燒這些燃油產生的熱量為3.22×108J，則燃油的熱值為___________J/kg。(已知燃油的密度為0.7×103kg/m3)

(2)測試時，汽車在大小為800N的牽引力作用下，以25m/s的速度正常行駛1000m。此過程中，下列說法正確的是 （__________）

A.汽車受到的阻力為1.2×104N B.汽車行駛的時間為20s

C.汽車牽引力做的功為3.2×108J D.汽車牽引力做功的功率為20kW

(3)由圖象可知，表示開啟發電機進行測試的圖線是___________(填“①”或“②”)，判斷的依據是：開啟發電機后，有一部分動能轉化為電能；而關閉發電機后，動能全部用于克服摩擦力做功，因此___________(選填“開啟”或“關閉”)發電機時運動的路程會較長。

(4)若汽車正常行駛時的動能Ek0=3.75×105J，某時刻關閉發動機，同時發電機開始工作，最終有___________J的動能轉化為內能。

Answer 1

【答案】7 4.6×107 D ② 關閉 1.5×105

【解析】

(1)[1]由題意可知燃油體積

V=10L=10dm3=0.01m3

燃油的密度為0.7×103kg/m3，由密度公式可知

m=V=0.7×103kg/m3×0.01m3=7kg

(1)[2]完全燃燒這些燃油產生的熱量為3.22×108J，因此燃油的熱值為

= 4.6×107 J/kg

(2)[3] A．汽車在大小為800N的牽引力作用下，以25m/ s的速度正常行駛1000m.A.汽車勻速行駛，在水平方向上受到的牽引力與阻力是一對平衡力，因此牽引力800N，阻力也為800N 故A錯誤；

B．汽車行駛的時間

40s

故B錯誤；

C．汽車牽引力做的功

W=Fs=800N×1000m=8×105J

故C錯誤；

D．汽車牽引力做功的功率為

P=20000W=20kW

故D正確；

(3)[4]小型發電機將減速運動時的部分動能轉化為電能儲存在蓄電池中，還有一部分動能要克服摩擦力，轉化為內能，所以其減小的過程是不均勻的，所以動能變化曲線是②

(3)[5]關閉發電機后，動能全部用于克服摩擦力做功，因此關閉發電機時運動的路程會較長；

(4)[6]由題意可知儲能效率60%，所以動能轉化為內能為

W內=(1-60%)3.75×105J =40%×3.75×105J=1. 5×105J