题目内容
【题目】油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车启动时内燃机并不工作,而是由动力蓄电池组通过驱动电机向车轮输送能量;当车以高速匀速行驶或动力蓄电池组储存电能过低时,内燃机启动,此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。若车辆需要全力加速时,内燃机和动力蓄电池组同时向车轮输送能量。己知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是1.0×108J。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h,内燃机消耗燃油2. 5kg,蓄电池组的电能增加了最大电能的10%;从汽车的使用说明书知知道,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则:
(1)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功?
(2)该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出多少热量?
(3)该汽车内燃机的效率是多大?(燃油的热值为4.6×107J/kg)
【答案】(1)3.6×107J;(2)1.15×108J;(3)40%
【解析】试题分析:(1)由图像可知,汽车以80km/h做匀速直线运动时受到的阻力为f=900N;因为汽车匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以汽车受到的牵引力F=f=900N,由公式v=s/t,可得汽车行驶的距离为:s=vt=80km/h×0.5h=40km=40000m,该汽车测试行驶中牵引力做的功为:W=Fs=900N×40000m=3.6×107J;(2)燃油放出的热量为:Q放=qm=4.6×107J/kg×2. 5kg=1.15×108J;(3)蓄电池增加的电能为W1=1.0×108J×10%=1.0×107J,有效利用的能量为W有用=W-W1=3.6×107J+1.0×107J=4.6×107J,内燃机的效率为η=W有用/Q放=4.6×107J/1.15×108J=40%。
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