题目内容

14．目前汽车刹车器均采用油压制动．油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉，形成能源的浪费．现有一种汽车再生制动器，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来，有效地利用了能量．
（1）从能量转化的角度看，汽车再生制动器相当于C（A/B/C）
A．电动机    B．汽油机    C．发电机
（2）实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力，仍需要与油压制动器配合使用，产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求，若某汽车以72km/h的速度行驶，刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如下表：
时间t/s00.20.40.60.81.01.21.41.6
再生刹车阻力f/×103　N8.08.18.49.010.010.010.07.55.0
①汽车刹车时，再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是D（A/B/C/D）
A．逐渐增大  B．先增大后不变  C．先增大后减小  D．先增大后不变再减小
②在图甲中作出汽车刹车时再生制动器0～0.8s内产生的刹车阻力随时间变化的图象．
③如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×l04N，由图甲可知t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力约8.6×103N，此时油压制动器还需产生1.4×103N的刹车阻力．
④在满足③的刹车阻力作用下，汽车的行驶路程与时间变化的关系如图乙所示，则在0～0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功W=1×105J．

分析 （1）要掌握发电机的概念，知道发电机是将其它形式的能转换为电能的机器．并且要知道电动机是将电能转化为机械能的机械；汽油机是将内能转化为机械能的机械．
要看制动器是哪一种机械，关键是看其在工作过程中的能量转化情况．
（2）①要解决此题，需要认真分析时间的变化和再生刹车阻力的大小变化，从而找出它们之间的关系．
②首先根据已知条件进行描点，然后用平滑的曲线将各点连接起来．
③根据图甲分析当时间为0.5s时的刹车阻力大小，然后根据所需的总重力计算油压制动器产生的阻力．
④要解决此题，需要掌握功的计算公式：W=Fs，知道刹车阻力，同时从乙图中确定0.5s内移动的距离．

解答 解：（1）再生制动器，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来，将机械能转化为电能，从能量的转化角度应为发电机，故选C．
（2）①从表中数据可知，从0到0.8s之间，再生刹车阻力f不断增大，从0.8s到1.2s刹车阻力保持1.0×104N不变，从1.2s以后刹车阻力又不断减小，所以汽车刹车时，再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是先增大后不变再减小，故选D．
②根据表格中的数据描点，并用平滑的曲线连接起来．如图：

③由图甲可以看出，当t=0.5s时，再生制动器产生的刹车阻力约8.6×103N，
所以油压制动器产生的阻力应为：f油=1×104N-8.6×103N=1.4×103N．
④由③可知，恒定的刹车阻力为f=1×l04N，
由图乙知，0.5s内通过的路程为10m．
所以克服刹车阻力做的功为：W=fs=1×104N×10m=1×105J．
故答案为：（1）C；（2）①D；②如上图；③8.6×103；1.4×103；④1×105．

点评 此题考查了对发电机的理解，同时给出一些信息，让学生根据所学的知识来解决问题，主要考查了学生的识图能力和根据数据得出结论的能力．同时考查了学生的作图，一定要用平滑的曲线进行连接．还考查了有关功的计算，一定要掌握功的计算公式：W=Fs，找到对应的物理量．

练习册系列答案
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