Question

20．為了減少霧霾天氣，電動(dòng)機(jī)車作為新能源汽車的主力軍將大力發(fā)展并逐步代替現(xiàn)在的燃油汽車．如圖所示某廠商研制的一種電動(dòng)汽車，它的外形與普通小汽車相似，在純電狀態(tài)下可行駛80km．它的電動(dòng)機(jī)效率為80%，電池為磷酸鐵鋰電池，電池電壓100V，容量150A•h．
（1）霧霾，霧和霾的統(tǒng)稱．霧是近地面空氣中的水蒸氣發(fā)生的液化現(xiàn)象（填一種物態(tài)變化）．霾是平均直徑大約在1-2μm左右，肉眼看不到的空中飄浮顆粒物．霾粒子在大氣中的漫游，它的運(yùn)動(dòng)不是（“是”或“不是”）分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，
（2）燃油汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)通常是汽油機(jī)，汽油機(jī)工作時(shí)做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，汽油是從石油中提取出來的，從能源可否再生角度來看，石油是不可再生能源．
（3）電動(dòng)機(jī)車在充滿電后電池存儲(chǔ)的電能為5.4×10⁷J；在純電最大行駛里程狀態(tài)下，車子行駛時(shí)所受的平均阻力為540N．

Answer 1

分析 （1）空氣中含有的水蒸氣，如果空氣中有較多的浮塵；物理學(xué)中把一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體位置的改變稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)．分子在不停的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并且溫度越高擴(kuò)散越快，分子的這種運(yùn)動(dòng)又叫做分子熱運(yùn)動(dòng)；
（2）①汽油機(jī)的做功沖程中，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，燃?xì)馀蛎泴?duì)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
②汽油是從石油中提煉出來的，石油是埋藏在地底下得生物體經(jīng)過幾百萬年的時(shí)間形成的，在短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充，是不可再生能源；
（3）①知道電池電壓U和電池的容量Q，利用電功公式W=UIt計(jì)算該電池充一次電所消耗的電能；
②根據(jù)電動(dòng)機(jī)效率為80%，在純電狀態(tài)下可行駛50公里，可求得F．

解答 解：
（1）霧是近地面空氣中的水蒸氣發(fā)生的液化現(xiàn)象；
霾是平均直徑大約在1-2μm左右，肉眼看不到的空中飄浮顆粒物．它們?cè)诳罩凶鰺o規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不屬于分子的運(yùn)動(dòng)．
（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是汽油機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；汽油是從石油中提取出來的，從能源可否再生角度來看，汽油是不可再生能源．
（3）該電池充一次電所消耗的電能：W=UIt=UQ=100V×150A×3600s=5.4×10⁷J；
因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)效率為80%，所以W_有=80%×5.4×10⁸J=4.16×10⁷J；
已知s=80km=8×10⁴m，由W_有=Fs得：
F=$\frac{{W}_{有}}{s}$=$\frac{4.16×1{0}^{7}J}{8×1{0}^{4}m}$=540N．
故答案為：（1）液化；不是；（2）做功；不可再生；（3）5.4×10⁷J；540．

點(diǎn)評(píng) 本題以高性能電動(dòng)汽車為背景，考查了物態(tài)變化、能源分類、平衡力的判斷、汽油機(jī)四沖程中的能量轉(zhuǎn)化、電能的計(jì)算、效率的計(jì)算，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，要求靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，屬于難題．