Question

5．最新研发的超级电容储能式新型电车，没有传统电车的“辫子”，可在乘客上下车的短时间内充满电，还可以把刹车时减小的机械能转化成电能回收储存再利用．
某型号新型电车的有关技术参数如下表：

空车质量（kg）	10000	满载乘员数（人）	80
满载时轮胎与地面接触总面积（cm2）	5000	最大车速（km/h）	80

（1）传统电车掉“辫子”时，电路处于断（填“通”或“断”或“短”） 路状态，无法对电车持续供电．
（2）假设每位乘员的质量为60kg，新型电车满载停在水平路面时，对路面的压强有多大？
（3）刹车时减小的机械能转化成电能的工作原理是电磁感应．
（4）新型电车在某次行驶中，刹车时减小的机械能总量为1×10⁷J，如果这部分能量的80%回收再利用，可供电车在阻力为1×10⁴N的水平路面匀速行驶多少路程？

Answer 1

分析 （1）处处连通的电路为通路；某处断开的电路为断路；电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路，短路还包括局部短路．
（2）新型电车满载停在水平路面时，对地面的压力等于空车重力和所有乘员重力之和，根据F=G=mg求出其大小，根据p=$\frac{F}{S}$求出对路面的压强；
（3）闭合电路的部分导体切割磁感线运动时，将产生感应电流，这种现象叫电磁感应，发电机就是根据这个原理制成的；
（4）根据效率公式求出回收再利用的能量即为电车克服阻力做的功，根据W=Fs求出电车匀速行驶的路程．

解答 解：
（1）传统电车掉“辫子”时，电路断开，处于开（或断）路状态；
（2）新型电车满载停在水平路面时，对地面的压力：
F=G=mg=（10000kg+60kg×80）×10N/kg=1.48×10⁵N，
受力面积：
S=5000cm²=0.5m²，
对路面的压强
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.48×1{0}^{5}N}{0.5{m}^{2}}$=2.96×10⁵Pa；
（3）刹车时减小的机械能用来发电，转化成电能，其工作原理是电磁感应现象；
（4）回收再利用的能量：
W=1×10⁷J×80%=8×10⁶J，
由W=Fs得，可供电车在水平路面匀速行驶的路程：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{8×1{0}^{6}J}{1×1{0}^{4}N}$=800m．
答：（1）断；
（2）新型电车满载停在水平路面时，对路面的压强为2.96×10⁵Pa；
（3）电磁感应；
（4）回收再利用的能量可供电车在水平路面匀速行驶的路程是800m．

点评 本题考查了电路的三种状态和压强的计算以及做功公式的应用，从表格中获取有用的信息是解题的关键．