题目内容
【题目】阅读短文,回答问题:
汽车的再生制动器
目前大多数汽车刹车时均采用油压制动.油压制动刹车时消耗的动能转化为内能释放掉,形成了能源的浪费.而现在的混合动力汽车采用再生制动器,它能把汽车刹车制动时消耗的动能转化为电能储存起来,同时产生汽车所需的制动力,从而有效减少了汽车的燃油消耗、污染物排放和制动器摩擦片的磨损.汽车刹车时再生制动器是无法提供足够的刹车阻力,仍需要与油压制动器配合使用,产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求.若某汽车以72km/h的速度行驶,刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如下表:
再生制动器只会把一部分的动能再生使用,其余的动能转化为内能.汽车正常行驶时,将发动机关闭直至汽车停止的过程中,通过再生制动器将动能转化为电能的效率称为储能效率.储能效率根据不同的使用环境有所不同.
(1)汽车刹车时,再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是____________.
A.逐渐增大
B.先增大后不变
C.先增大后减小
D.先增大,后不变,再减小
(2)在甲图中画出汽车刹车时再生制动器0~0.8s内产生的刹车阻力随时间变化的图像____________ .
(3)如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N,由图甲可知t=0.7s时,油压制动器还需产生____N的刹车阻力.
(4)某次测试中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,画出了对应的Ek-s 图像如乙图所示.由图像可以求出此次测试中的储能效率为__________.
【答案】 D 0.6×103 40% 略
【解析】(1)由表格数据知,汽车刹车时,再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间先增大,后不变,然后减小,故选D.
(2)在图上描出再生刹车阻力和时间的对应点(0,8.0)(0.2,8.1)(0.4,8.4)(0.6,9.0)(0.8,10.0),然后用光滑的曲线连接起来.如图.
(3)再生刹车阻力与油压产生的刹车阻力之和等于恒定的刹车阻力,
由图甲可知t=0.7s时再生制动器产生的刹车阻力为9.4×103N.
则油压制动器还需产生的刹车阻力为1×104N-9.4×103N=0.6×103N=600N.
(4)关闭发动机后,关闭再生制动器,汽车克服摩擦力做功,动能全部转化为内能,由图②可知,关闭发动机时汽车的动能为EK0=W=fs2=f×(40m-30m)=10m×f,
开启再生制动器,由图①可知,汽车克服摩擦力做功W=fs1=f×(36m-30m)=6m×f,则动能转化为的电能为E=EK0-E=10m×f-6m×f=4m×f,
则该次测试中储能效率.
故答案为:(1)D;(2)见上图;(3)600;(4)40%.