题目内容
【题目】阅读短文,回答问题
某种型号的电动汽车,所用的镍氢蓄电池组的部分参数如表所示,当储存的电能降到最大值的10%时,必须停止对外供电.
汽车行驶过程中受到的阻力来自于两部分,一是路面对汽车的摩擦阻力,这个阻力约为车重的0.06倍;二是空气对汽车的阻力,这个阻力与速度关系如图甲所示(g取10N/kg).
输出电压/V | 300 |
额定功率/kW | 90 |
最大容量/kW·h | 300 |
总质量/kg | 950 |
小车前挡风玻璃上刮水器的控制电路如图乙所示;雨水检测金属网,放在出水口小于雨水进口的塑料容器中,接在刮水器控制电路中,雨天时塑料容器中积水越深,电动机的转速就越快,刮动的速度也就越快,没有雨水时电动机不转动,停止刮水.
(1)镍氢蓄电池组额定电流为_______A.用额定功率供电时,可供电_______h.
(2)下列说法中正确的有哪些_______;
A.雨水属于容易导电的物体
B.汽车消耗的电能最终全部转化为机械能
C.蓄电池组充电时把电能转化为化学能
D.蓄电池组工作时把电能转化为机械能
(3)塑料容器中积水越深,a、b间的电阻变化是由导体的_______(选填:“长度”、“横截面积”或“材料”)变化引起的.
(4)如图所示的刮水器控制电路,无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗,请你在该电路中加装一个电路元件,以解决此问题.简述你的做法:________________.
(5)假设汽车电能转化为机械能的效率为90%,这辆汽车最大行驶速度________(选填:“能”或“不能")达到90km/h.推理过程:________.
【答案】300 3 ACD 长度 在该电路中加装一个开关,开关接在a、b间。有雨水时,断开开关,刮水器可工作,没有雨水时,接通开关,刮水器即可工作。 能 当v=90kn/h,即v2=8100(kmh-1)2时,从图甲可知空气对汽车的阻力f1=2500N,而地面对汽车的阻力
f2=0.06G=0.06mg=0.06×950kg×10N/kg=570N
则汽车受到总阻力
f= f1+ f2=2500N+570N=3070N
那么汽车的动力至少满足
F= f=3070N
若汽车的电能转化为机械能的效率为90%,那么汽车运行时功率
P汽车=90% P额=90%×90kW=81kW=8.1×104W
当v=90kn/h=25m/s时,由P=Fv得,汽车的动力
因F实>F
所以这辆汽车的最高时速可达90km/h
【解析】
本题考查力学和电学的综合内容。主要应用功率、电能的公式来计算,还要能量的转换来解决问题。
(1)[1]由电池组的参数表可得,电池组的输出电压U=300V,额定功率P=90kW,那么额定电流
[2]电池组的最大容量300kWh,但是当储存的电能降到最大值的10%时,必须停止对外供电,所以最大对外电能只有90%,即
W=90%×300kWh=270kWh
由W=Pt得,供电时间
(2)[3]雨水是导体,而且题目中的雨水检测金属网是靠雨水导电接通电路,刮雨器才能工作的。所以A说法正确;汽车消耗的电能一大部分转化为机械能,一部分用于克服空气阻力、地面阻力做功,电动机工作时,也有部分电能转化为内能,还有其它方面的能量散失,所以B说法不正确;电池组充电时,是把电能转化为化学能储存起来,所以C说法正确;蓄电池组工作时,消耗的电能最主要是转化为汽车运行的机械能,所以D说法正确
(3)[4]a、b间的电阻变化是由导体的长度变化引起的,不管有无雨水,a、b间的导体的材料和横截面积都不会发生改变的
(4)[5]在该电路中加装一个开关,开关接在a、b间。有雨水时,断开开关,刮水器可工作,没有雨水时,闭合开关,刮水器即可工作。
(5)[6][7]当v=90km/h,即v2=8100(kmh-1)2时,从图甲可知空气对汽车的阻力f1=2500N,而地面对汽车的阻力
f2=0.06G=0.06mg=0.06×950kg×10N/kg=570N
则汽车受到总阻力
f= f1+ f2=2500N+570N=3070N
那么汽车的动力至少满足
F= f=3070N
若汽车的电能转化为机械能的效率为90%,那么汽车运行时功率
P汽车=90% P额=90%×90kW=81kW=8.1×104W
当v=90km/h=25m/s时,由P=Fv得,汽车的动力
因F实>F
所以这辆汽车的最高时速可达90km/h
【题目】如图所示是“用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系”的电路图.
(1)闭合开关,保持滑片P2位置不变,向右移动铅笔芯上的滑片P1,电路中的电流________(选填:“变大”“变小"或“不变”).
(2)如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时,电压表示数很小,应该将滑动变阻器的滑片P2向________移动.
(3)移动铅笔芯上面的滑片P1,记录铅笔芯AP之间的距离和电压表的示数,数据如表所示:
AP1/mm | 0 | 30.0 | 60.0 | 90.0 | 120.0 | 150.0 | 180.0 |
U/V | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 |
通过表中数据反映的规律和___________可以推出导体的电阻与导体的长度成________比的结论.
(4)保持滑片P1的位置不变,滑片P2在如图所示的位置时电压表示数为0.9V,滑片P2向右移动一段距离,电压表示数变为1.2V,滑片P2再向右移动相同的距离,电压表示数为________V.