Question

【题目】混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统。汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费。两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力。下表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。求：

（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？

（2）仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少？不考虑电能转化为机械能时能量的损失。

（3）仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升？假设汽车受到的阻力不变，汽油的热值为3.0×107J/ L（即焦耳/升），汽油机的效率为24%。

Answer 1

【答案】（1）10h （2）220km （3）10L

【解析】

试题分析：（1）由表中数据知道，输入电压U=220V，输入电流I=20A，电池容量W=4.4kW·h

所以充电时输入功率P=UI=220V×20A=4400W=4.4kW，充满电的时间：t=W/P=44kW·h/4.4kW=10h

（2）因为车匀速行驶时受到的阻力为720N，所以汽车匀速直线运动时的牵引力 F=f=720N，因为不考虑电能转化为机械能时能量的损失，所以电能全部转化为动能则s=W/F=44kW·h/720N=2.2×105m=220km；

（3）汽车匀速行驶百公里机车做有用功W′=Fs′=720N×100×1000m=7.2×107J

消耗能量Q= W′/η=7.2×107J/24%=3×108J 耗油的体积V=Q/q=3×108J/3.0×107J/ L=10L。