Question

【題目】閱讀短文，回答問題．

為節(jié)約能源，某型號汽車在關(guān)閉發(fā)動機后，通過小型發(fā)電機將減速運動時的部分動能轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電池中．表中所示是該型號汽車的部分技術(shù)參數(shù)，其中儲能效率是指汽車正常行駛時關(guān)閉發(fā)動機，直至汽車停止的過程中，通過發(fā)電機將動能轉(zhuǎn)化為電能的效率．耗油量是指汽車正常行駛100km消耗燃油的體積．

測試中，先讓汽車正常行駛，然后關(guān)閉發(fā)動機，分別測出開啟和關(guān)閉發(fā)電機兩種情況下，汽車通過的路程s與對應(yīng)的速度大小v，計算出動能Ek， 作出Ek﹣s圖象，如圖所示．

（1）發(fā)電機是根據(jù)________原理發(fā)電的．發(fā)電過程中，動能除了轉(zhuǎn)化為電能外，由于線圈有電阻，還有部分能量轉(zhuǎn)化為________能．

（2）汽車正常行駛100km，消耗燃油的質(zhì)量為________kg，完全燃燒這些燃油產(chǎn)生的熱量為________J（燃油的密度ρ=0.7×103kg/m3 ， 熱值q=4.6×107J/kg）．

（3）測試時，汽車在大小為800N的牽引力作用下，以20m/s的速度正常行駛1000m．此過程中，汽車________．

A．受到的阻力為1.2×104N B．行駛的時間為40s

C．牽引力做的功為3.2×108J D．牽引力的功率為16kW

（4）由圖象可知，表示關(guān)閉發(fā)電機進行測試的圖線是_______（選填“①”或“②”），判斷的依據(jù)是________．

（5）若汽車正常行駛時的動能Ek0=4×105J，某時刻關(guān)閉發(fā)動機，同時發(fā)電機開始工作，最終有________J的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

Answer 1

【答案】 電磁感應(yīng) 內(nèi) 6.3 2.898×108 D ① 從圖象中可以看出，汽車做勻速直線運動時速度不變，動能不變，當(dāng)關(guān)閉發(fā)動機后，速度減小，動能減小，但動能與速度的平方成正比，因此動能與路程的圖象應(yīng)是① 1.2×105

【解析】（1）電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合電路的一部分導(dǎo)體，在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流．發(fā)電機就是利用這一原理來工作的。在發(fā)電過程中，動能除了轉(zhuǎn)化為電能外，由于線圈有電阻，電流通過線圈時要產(chǎn)生熱量，還有部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（2）∵V＝9L＝9dm3＝0.009m3 ， ρ＝0.7×103kg/m3，∴消耗燃油的質(zhì)量為：m＝ρV＝0.7×103kg/m3×0.009m3＝6.3kg；而q＝4.6×107J/kg，∴燃油完全燃燒產(chǎn)生的熱量為：Q放＝mq＝6.3kg×4.6×107J/kg＝2.898×108J．（3）汽車在大小為800N的牽引力作用下，以20m/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，因此牽引力為800N，阻力也為800N．說法錯誤，不符合題意．B、行駛的時間為：

t＝＝50s.說法不正確，不符合題意。C、牽引力做的功為：W＝Fs＝800N×1000m＝8×105J．說法錯誤，不符合題意．D、牽引力的功率為：P＝＝16000W＝16Kw.說法正確，符合題意。故選D。（4）從圖象中可以看出，汽車做勻速直線運動時速度不變，動能不變，當(dāng)關(guān)閉發(fā)動機后，速度減小，動能減小，但動能與速度的平方成正比，因此動能與路程的圖象應(yīng)是①．（5）∵儲能效率70%，∴動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率為：η＝1﹣70%＝30%，而Ek0＝4×105J，∴W內(nèi)＝Ek0η＝4×105J×30%＝1.2×105J．