题目内容

19．2015年12月，嘉兴首批新能源公安车正式投人运营．这批新能源公交车用电力做动力．电机的额定电压为336伏．
（1）用电压为4伏、容量为120安•时的磷酸铁锂电池84块串联成电池组为公交车供电．充满电的电池组储存了多少电能？
（2）小明家附近的公交车站离学校公交车站有5.4千米，途径多个站点要停靠．若该公交车行驶途中的速度为27千米/时．计算说明小明乘坐该车能否在12分钟内到达学校？
（3）若公交车以10米/秒的速度匀速行驶时．此时电机实际功率为67.2千瓦．则公交车实际受到的阻力有多大？电机中通的电流有多大？

分析 （1）已知电机的额定电压为336伏，单块电池的电压，n=$\frac{{U}_{额}}{{U}_{0}}$；知道电池的容量，根据W=UIt=UQ求出电流做的功即为储存的电能；
（2）根据速度公式变形t=$\frac{s}{v}$可求时间；
（3）根据P═Fv求出汽车牵引力，根据二力平衡知识求出阻力；再利用P=UI可求电机中通的电流．

解答 解：（1）已知电机的额定电压为336伏，单块电池的电压，n=$\frac{{U}_{额}}{{U}_{0}}$=$\frac{336V}{4V}$=84块；
一块电池充满电后，储存的电荷量：
Q=It=200A×3600s=720000C，
一块充电电池所存的电能：
W=UIt=UQ=4V×720000C=2880000J，
充满电的电池组储存的电能：W总=nW=84×2880000J=2.4192×108J；
（2）由v=$\frac{s}{t}$可得，
明乘坐该车所用的时间：t=$\frac{s}{v}$=$\frac{5.4km}{27km/h}$=0.2h=12min，
由于该公交途径多个站点要停靠，故小明乘坐该车不能在12分钟内到达学校；
2.4192×108J（3）因为公交车匀速行驶，所以汽车受的阻力和牵引力是一对平衡力，
因为P=Fv
所以汽车受到的阻力f=F=$\frac{P}{v}$=$\frac{67200W}{10m/s}$=6720N；
由P=UI，电机中通的电流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{67200W}{336V}$=200A．
答：（1）84；充满电的电池组储存了2.4192×108J的电能；
（2）2.4192×108J小明乘坐该车不能在12分钟内到达学校；
（3）公交车实际受到的阻力是6720N；电机中通的电流有200A．

点评 本题主要考查电功、速度、功率、电流的计算，是一道综合题，有一定难度．

练习册系列答案
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9．晓彤和小雪利用如图甲所示的电路''研究小灯泡的电功率”，电源电压为4.5V．

（1）晓形闭合开关后，产生的现象是电压表示数为4.5V，电流表示数为0（或无示数），灯泡不发光．
（2）小雪检査后发现，只需改变一处导线的接法，便可以正确连接电路进行实验，请你在相应图中将这根导线用“×”标注出来，然后用笔划线代替导线，重新连接这根导线．
（3）正确连接电路后，在某次测量中，电压表、电流表读数如图乙和如图丙所示，则小灯泡的电功率是0.75W．
（4）晓形和小雪在实验中测量了多组实验数据，其目的是测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率，并加以比较．
10．如图a是“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验，在内径约1cm，长约70cm，一端开口的玻璃管内注水近满，塞住管口并使管中留有一个小气泡，然后在距离玻璃管底部一段距离开始标注O刻度，再每隔10cm做一个标记，将玻璃管翻转后竖直放置，气泡从底端开始向上运动，分别测出气泡到达10cm、20cm、30cm、40cm处的时间，记录在下表中：
从0点开始的距离s/cm010203040
从0点开始计时的时间t/s01.252.503.755.00
（1）根据测量数据，在图b中画出s-t图象．
（2）在0-40cm范围内，气泡的运动特征是做匀速直线运动．
（3）若测得气泡从管子的底端运动到顶端的路程为56cm，所用的时间为7s，则在这个过程中气泡的平均速度为0.08 m/s．
（4）充水玻璃管中气泡运动的快慢与哪些因素有关呢？你的猜想是：气泡运动的快慢可能与气泡的大小、玻璃管的倾斜程度有关（写出两种）．
（5）标注刻度时没有从玻璃管的一端（即小气泡的初始位置）开始标注，而是将刻度标注在玻璃管的中部，这样做的原因是开始一段时间内气泡做变速运动．
7．自行车城市越野赛引人瞩目．下表是制造赛车各种材料的技术指标．求：
材料
技术指标		铬铝钢铝合金钛合金碳纤维
性能（强度）强较弱较强强
密度/（kg/m3）7.9×1032.9×1034.3×1031.6×103
（1）若车架的体积约为3×10-3 m3，则车架的最小质量是多大？
（2）若整车和赛车手的总重为700N，车轮与地面的总接触面积为10-3m2，请计算赛车手在比赛过程中对地面的压强；
（3）若赛车手在某路段匀速直线行驶，30s通过450m的路程，所受阻力约为60N，求赛车手匀速行驶的功率是多少？
14．自行车是我们熟悉的交通工具．从自行车的结构和使用来看，它涉及到不少有关物理的知识．以下分析中，正确的是（　　）
A．山地车轮胎是通过增大接触面积来增大摩擦的
B．自行车后尾灯利用了光的反射规律将各个方向的光原路射回
C．自行车刹车后不能马上停止运动是因为自行车具有惯性
D．在转动的部分加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的
4．图示的陶瓷电热水壶的工作电路如图甲所示，R0恒为10Ω，RT为热敏电阻，它的电阻值与温度的关系如图乙所示．

（1）用此水壶将2kg的水从25℃加热到100℃，水需要吸收多少热量？[水的比热容是4.2×103 J/（kg•℃）]
（2）当温度为100℃时，图乙电路消耗的总功率是多少？
（3）该电热水壶在水烧干后，未切断电路的情况下，不会过热的原因是什么？
11．如图所示，体积为V=500cm3的长方体木块在绳子拉力F=2N的作用下完全浸没在水中，此时容器中水的深度为30cm．则木块的密度为0.6×103kg/m3，剪短绳子到木块漂浮的水面上的过程中，克服木块重力所做的功为0.33J．（已知容器的横截面积为200cm2，木块的横截面积为50cm2，绳子重力不计，绳子长度为12cm）
8．下列说法中正确的是（　　）
A．电源是把化学能转化为电能的装置
B．两个轻质小球互相吸引因为它们带同种电荷
C．可高速行驶的磁悬浮列车是利用磁极间相互作用增大与铁轨的摩擦力
D．小磁针能自动指南北方向是因为受到地磁场作用
2．注射器的针头做得很细是为了增大压强，图钉帽面积做得很大是为了减小压强．

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