Question

【题目】荣威e950插电式混合动力汽车于今年3月正式上市，百公里平均油耗约1.7升．它有两种动力系统，汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的消耗．两种动力系统也可独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车不同：只使用电力时，由电动机提供动力．如表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能（储存电能的本领是表示电池容量的另一方式），该汽车匀速行驶时受到的阻力为1440N，求：

电池容量	44kWh
充电电压	220V
充电电流	20A
输出电压	150V

（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？
（2）该汽车匀速行驶100km过程中牵引力做的功为多少？
（3）蓄电池充满电后，仅由电动机提供动力，电能转化为机械能的效率为80%，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少km？
（4）假设汽车受到的阻力不变，仅由汽油机提供动力，汽油的热值为5.0×107J/L（即焦耳/升），汽油机的效率为24%，汽车匀速行驶100km的油耗是多少升．

Answer 1

【答案】
（1）解：充电时输入功率：

P=UI=220V×20A=4400W=4.4kW，

由P= 可知，充满电的时间：

t= = =10h；

答：在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要10h；

（2）解：因汽车匀速行驶时处于平衡状态，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=1440N，

该汽车匀速行驶100km过程中牵引力做的功：

W′=F′s=1440N×100×103m=1.44×108J；

答：该汽车匀速行驶100km过程中牵引力做的功为1.44×108J；

（3）解：蓄电池充满电后，由η= ×100%可得，获得的机械能即牵引力做的功：

W机械=Wη=44×3.6×106J×80%=1.2672×108J，

s′= = =8.8×104m=88km；

答：汽车匀速持续行驶的最大距离是88km；

（4）解：汽车匀速行驶100km过程中牵引力做的功W′=1.44×108J，

由η= ×100%可得，汽油完全燃烧释放的热量：

Q放= = =6×108J，

由Q放=Vq可得，消耗汽油的体积：

V= = =12L．

答：汽车匀速行驶100km的油耗是12L．

【解析】（1）知道充电电压和电流，根据P=UI求出充电功率，又知道电池的容量，根据P= 求出充电时间；（2）汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据W=Fs求出牵引力做的功；（3）蓄电池充满电后，根据效率公式求出获得的机械能即牵引力做的功，根据W=Fs求出汽车匀速持续行驶的最大距离；（4）知道汽车匀速行驶100km过程中牵引力做的功，根据效率公式求出汽油完全燃烧释放的热量，根据Q放=Vq求出消耗汽油的体积，然后得出答案．