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（2014·无锡）有一混合动力汽车，由汽车发动机（汽油机）和电动机为驱动系统提供动力，汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈，该汽油发动机　的最大功率是69 W，以最大功率工作时曲轴转速为5 000 r/min.活塞从气缸一端运动到 另一端所扫过的容积为气缸排气量，气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比，如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图，该车排气量是1.8 L，压缩比为10∶1，动力蓄电池额定电压为200 V，容量（蓄电池放电电流和放电时间乘积）为150 A·h，已知该车的动能E与其速度v的关系如下表所示.

v/m·s-1

1

2

4

10

20

E/J

6.0×102

2.4×103

9.6×103

6×104

2.4×105

　（1）该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能？

　（2）①当这辆汽车在平直公路上以108 km/h的速度匀速行驶时，动力完全由汽油发动机提供，若汽车汽油发动机的输出功率为54 kW，则此时汽车所受的阻力是多大？

　②当驾驶员看到前方限速标志时，立即减速并启动充电装置给动力蓄电池充电，汽车速度由108 km/h减小到72 km/h，若在此过程中动力蓄电池获得的电能为汽车所减少动能的50%，则动力蓄电池获得的电能为多少焦？

　（3）若该汽车汽油发动机以最大功率工作时，吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是7.2×10-4 kg，此时这台汽油发动机的效率是多少？（q汽油=4.6×107 J/kg）


（1）储存的电能

W=UIt=200 V×150 A×3 600 s=1.08×108 J

（2）①速度108 km/h=30 m/s

阻力F=P/v=54 kW/30 m/s=1 800 N

②分析表中数据可知，汽车的动能E与速度v的关系为E=kv2

当车速为72 km/h=20 m/s时，汽车的动能E1=2.4×105 J

故车速为108 km/h=30 m/s时，汽车的动能

E2= E1v22/v12=2.4×105 J×302/202=5.4×105 J

电池获得的电能W′=（5.4×105 J－2.4×105 J）×50%=1.5×105 J

（3）1 s内汽车发动机所做的功W车=Pt=69 kW×1s=6.9×104 J

1 s内汽车发动机做功次数n=5 000/（60×2）=250/6

1 s内汽车发动机消耗的汽油质量m=250/6×1.8×7.2×10-4 kg×0.1=5.4×10-3 kg

这些汽油燃烧放出的热量Q=mq=5.4×10-3 kg×4.6×107 J/kg=2.484×105 J

发动机的效率η=W车/Q=6.9×104 J/（2.484×105 J）≈27.8%.

练习册系列答案
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如图所示，在“研究凸透镜成像规律”的实验中，光屏上出现了清晰的烛焰像．已知凸透镜的焦距为f，由此可以判断像距v和物距u所在的范围是

A．v<f       B．f<v<2f

C．u>2f      D．f<u<2f

（2014·孝感）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105 N的物体匀速提起，在5 s时间内绳子自由端移动的距离为s=3 m.图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动 距离s的关系图.

　（1）计算物体上升的速度.

　（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是_________，并列式计算出该物理量.

　（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率.

（2014·荆州）建筑工地上常用电动机通过“龙门吊”提升重物，电动机带动绕有钢索的轮轴转动，与钢索相连的重物就被匀速提升，如图所示.如果轮轴的周长L=40 cm，电　动机带动轮轴每秒钟转1圈，被提升的重物质量m=600 kg，电动机的电功率P=4 kW，g取10 N/kg，求:

　

　(1)在1 min内重物被提升的高度.

　(2)在1 min内钢索对重物所做的功.

　(3)这套设备的机械效率为多少？

奥运场馆“鸟巢”的主体钢结构质量为4.2×105 kg，靠自身的24根钢柱支撑.已知c水=4.2×103 J/（kg·℃），g取10 N/kg.

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若功率为1 000 kW的太阳能供电系统为“水立方”连续工作5 h，可得到多少焦耳的电能？如果这些电能有42%转化为水的内能，可使游泳池里200 t的水温度升高多少℃？

某快艇使用的汽油热值约为4.6×107J/kg，密度约为0.7×103 kg/m3，油箱容积为50 L，它在水中匀速航行时所受的阻力f=1 400 N，求：

　（1）如果把油箱装满，则汽油的质量是多少？

　（2）若快艇匀速行驶46 km，则牵引力所做的功是多少？

　（3）若快艇匀速行驶46 km耗油8 L，则发动机的效率为多少？

（2014·衡阳）如图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜.使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，下表是该防雾镜的相关数据：

面积大小

110 dm2

镜子质量

1.1 kg

额定电压

220 V

额定功率

1 W/dm2

　（1）求防雾镜正常工作时的电流.

　（2）经测试，在-10 ℃环境下.正常工作400 s使平面镜的平均温度升高了40 ℃，求电热膜给平面镜的加热效率.［玻璃的比热容为0.75×103 J/（kg·℃）］

　（3）如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器，能使电热极的功率在原功率的25%～100%之间变化，以满足不同季节使用的需要.请求出R的最大阻值.

如图1所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起作匀速直线运动。当车突然停止运动，则两小球（设车无限长，其他阻力不计）（    ）

  A．一定相碰                B.一定不相碰    

  C．若m1<m2，则肯定相碰    D.无法确定是否相碰


（2014·自贡）如图是一架飞机在空中水平匀速飞行的示意图.结合你所学的物理知识和对飞机的了解，提出一个与物理有关的问题，并针对所提出的问题作出简答.

问题：__________________________________________________；

简答：______________________.

问题：__________________________________________________；

回答：______________________.

问题：__________________________________________________？

回答：______________________.

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