Question

【题目】阅读短文，回答问题

电动汽车是环保的交通工具，行驶时蓄电池给电动机供电，电动汽车的主要部分参数如表所示，如图甲所示，在测试过程中，司机和一名陪同人员上车。司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km，电池剩余容量为58kWh，陪同人员负责记录测试数据，已知司机和陪同人员的质量均为70kg，汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%，g取10N/kg：

空车质量	1360kg
轮胎与地面总接触面积	400cm2
蓄电池最大容量	68kWh
最高车速	120km/h
最大功率	90kW
最大续航里程	180km

(1)为了节能，车靠近目的地前可采用“再生制动”的方法∶在车速逐渐减到60km/h的过程中，不采用机械刹车，由于电动汽车继续行驶，带动电机逆向发电，将电能存储在蓄电池内，此时能反映电机工作原理的是如下图中的____________；

A. B. C. D.

(2)汽车刹车原理图如图乙所示，连着刹车踏板的金属杆可视为一根能绕O点转动的______（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆；

(3)在测试前，人未上车，此时电动汽车对水平地面的压强为______Pa。在此测试过程中，电动汽车匀速行驶30km，该电动汽车将电能转化为机械能的效率为________；

(4)如图丙是小明设计的车速提醒电路，R为定值电阻，Ry的阻值随车速的变化而改变。当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。图丁是Ry的阻值与车速关系的图像。图戊是车速从0加速到100km/h过程中，Ry消耗的电功率随电流变化的图像，则图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值是____Ω。当车速达到75km/h时，此时电压表的示数为______V。

Answer 1

【答案】A 省力 3.4×105 75% 10 9.6

【解析】

(1)[1]在车速逐渐减到60km/h的过程中，不采用机械刹车，由于电动汽车继续行驶，带动电机逆向发电，将电能存储在蓄电池内，此时能量由机械能转化为电能，是发电机的工作原理，故A中的电磁感应现象实验图与此原理一致；B研究通电导线附近有磁场，C研究通电螺线管的磁场特性，D研究通电导体在磁场中的受力特点，B、C、D不符合题意。

(2)[2]汽车刹车原理图如图乙所示，连着刹车踏板的金属杆可视为一根能绕O点转动的杠杆，因为动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。

(3)[3]在测试前，人未上车，此时电动汽车对水平地面的压力为空车的重量，则对地压强为

[4]在此测试过程中，电动汽车匀速行驶30km，牵引力与摩擦力相同，牵引力做功为

期间，蓄电池消耗的电能为

则该电动汽车将电能转化为机械能的效率为

(4)[5]根据图戊Ry消耗的电功率随电流变化的图像可知，Ry消耗功率为2W时，电源电压为

当Ry消耗功率为2.7W时，电源电压为

联立可得

可得

电源电压为

根据图丁，车的速度越小则Ry阻值越小，根据电阻的串联和欧姆定律，电流越大，故当电流为0.6A时对应的速度为0，此时图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值为

[6]当车速达到最大100km/h时，电流最小为0.2A，此时Ry的阻值为

由于Ry的阻值随车速的变化而线性变化，故当车速达到75km/h时，满足

即此时Ry接入的阻值为

则此时Ry两端电压，即电压表的示数为