题目内容

9.近几年,许多公司都在研发以电池为动力源的纯电动汽车,与传统燃油汽车相比,部分参数对比如表:
名称
汽车
售价
(万元)
车身质量
(kg)
最大功率
(kW)
续行里程
(km)
百公里加速时间(s)CO2排放量
(g/km)
传统燃
油汽车
1015009060010.00.19
纯电动
汽车
302300753009.20.04
(1)纯电动汽车在行驶时,电能主要转化为机械能;与传统燃油汽车相比,纯电动汽车车身质量更大,功率更小,但百公里加速时间却相近,这说明纯电动汽车能源利用率高;
(2)在未来4年,国家将对纯电动汽车生产企业实施减税,对消费者进行补贴,这是因为ABC(多选).
A.制造成本高  B.CO2排放量少  C.消耗能源少  D.车身质量大
(3)若在民用电压(220伏)给纯电动汽车充电,充电电流达30安,充电时间需10小时,则纯电动汽车本次充电所消耗的电能是多少?
(4)若纯电动汽车所受阻力是车重的0.1倍,载客3人(总质量200kg),以最大功率行驶时,速度可达到多少km/h?(g=10N/kg)

分析 (1)根据电动汽车的构造原理可知:它是利用电能来得到动力的;
根据表格所给信息分析百公里加速时,电动汽车和汽车的能量消耗,可知能源利用率的高低.
(2)从纯电动汽车的使用优点和对环境的影响来分析.
(3)充电时间需10h,纯电动汽车充电消耗的电能利用W=UIt计算即可;
(4)因为电动汽车匀速行驶,所以汽车所受的阻力与牵引力是一对平衡力,由二力平衡条件可得出牵引力大小;利用P=Fv求最大功率行驶时的速度.

解答 解:(1)电动汽车是利用电能来得到动力的;所以行驶时,将电能主要转化为机械能;
传统燃油汽车和纯电动汽车,百公里加速时间相近,说明两车在相同的时间内,达到相同的速度效果,但纯电动汽车
车身质量更大,得到的动能多,由于功率更小,所消耗的电能很少,这说明纯电动汽车能源利用率高.
(2)纯电动汽车是消耗的电能,无污染、效率高、消耗能源少,对环境的保护有很大的好处,但是制造成本高,所以国家将对纯电动汽车生产企业实施减税,对消费者进行补贴.
(3)纯电动汽车充电所消耗的电能:
W=UIt=220V×30A×10×3600s=2.376×107J.
(4)纯电动汽车受到的重力:G=mg=(2.3+0.2)×103kg×10N/kg=2.5×104N;
轿车受到的阻力:f=0.1G=0.1×2.5×104N=2.5×103N;
因为匀速行驶,所以牵引力:F=f=2.5×103N;
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv,可得v=$\frac{P}{F}$=$\frac{7.5×1{0}^{4}W}{2.5×1{0}^{3}N}$=30m/s=30×3.6km/h=108km/h.
故答案为:(1)机械能;高;
(2)A、B、C;
(3)纯电动汽车本次充电所消耗的电能是2.376×107J;
(4)以最大功率行驶时,速度可达到108km/h.

点评 本题综合考查了二力平衡条件的应用,速度、功和功率的计算.要求灵活运用以下公式:P=$\frac{W}{t}$、P=Fv、W=Pt.

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