Question

16．目前汽车刹车器均采用油压制动．油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉，形成能源的浪费．现有一种汽车再生制动器，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来，有效地利用了能量． 实际上汽车刹车时再生制动器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表：

时间t/s	0	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4	1.6
再生刹车阻力f/×103N	8.0	8.1	8.4	9.0	10.0	10.0	10.0	7.5	5.0

（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D．
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）在图甲中作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象．
（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=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力8.5×10³～8.7×10³ N，此时油压制动器还需产生1.5×10³～1.3×10³ N的刹车阻力．
（4）在满足（3）的刹车阻力作用下，汽车的行驶路程与时间变化的关系如图乙所示，则在0～0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功W=1×10⁵J．

Answer 1

分析 （1）认真分析时间的变化和再生刹车阻力的大小变化，从而找出它们之间的关系．
（2）首先根据表中数据进行描点，然后用平滑的曲线将各点连接起来．
（3）结合表格中第0.4s和0.6s的数据，并对照图象乙得出当时间为0.5s时的刹车阻力大小，然后根据所需的总重力计算油压制动器产生的阻力．
（4）先根据图乙得出汽车在0.5s内移动的距离，然后根据W=Fs求出做的功．

解答 解：①从表中数据可知，从0到0.8s之间，再生刹车阻力f不断增大，从0.8s到1.2s刹车阻力保持1.0×10⁴N不变，从1.2s以后刹车阻力又不断减小，所以汽车刹车时，再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是先增大后不变再减小，故选D；
（2）先根据表中数据描点，然后用平滑曲线将各点连接起来，如图所示；

（3）结合表格中第0.4s和0.6s的数据，并对照图象乙可以看出，t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力约为8.5×10³～8.7×10³N以内；
因为汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×10⁴N，因此此时油压制动器还要产生的刹车阻力：
1×10⁴N-8.5×10³N=1.5×10³N，
1×10⁴N-8.7×10³N=1.3×10³N，
即刹车阻力为：1.5×10³～1.3×10³N．
（4）刹车阻力的大小f=1×10⁴N，由图乙知，0.5s内通过的路程为10m．
所以克服刹车阻力做的功为：W=fs=1×10⁴N×10m=1×10⁵J．
故答案为：（1）D；（2）见上图；（3）8.5×10³～8.7×10³；1.5×10³～1.3×10³；（4）1×10⁵．

点评 此题考查了对发电机的理解，同时给出一些信息，让学生根据所学的知识来解决问题，主要考查了学生的识图能力和根据数据得出结论的能力．同时考查了学生的作图，一定要用平滑的曲线进行连接．还考查了有关功的计算，一定要掌握功的计算公式：W=Fs，找到对应的物理量．