Question

15．再生制动器是指刹车的同时还可以使发电机发电．先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程S是与对应的速度大小v，计算出动能E_k，作出E_k-S是图象，如图所示．从图中可以看出，开启再生制动器进行测试的图线是①、②中的①，该次测试中储能效率为40%．

Answer 1

分析 （1）关闭再生制动器时，汽车的动能全部转化为汽车克服摩擦力产生的内能，开启再生制动器，部分动能转化为电能；
（2）根据两次小车克服摩擦力做功的大小得出原来汽车动能的大小、动能转化为电能的大小，计算得出该次测试中储能效率．

解答 解：
（1）关闭发动机后，关闭再生制动器，汽车克服摩擦力做功，动能全部转化为内能，
开启再生制动器，有部分动能转化为电能，克服摩擦力做功的能量减少，摩擦力大小不变，所以汽车运动的距离减小，所以汽车动能变化曲线是①；
（2）关闭发动机后，关闭再生制动器，汽车克服摩擦力做功，动能全部转化为内能，由图②可知，关闭发动机时汽车的动能为E_K0=W=fs₂=f×（40m-30m）=10m×f，
开启再生制动器，由图①可知，汽车克服摩擦力做功W=fs₁=f×（36m-30m）=6m×f，则动能转化为的电能为E=E_K0-E=10m×f-6m×f=4m×f，
则该次测试中储能效率η=$\frac{E}{{E}_{K0}}$=$\frac{4m×f}{10m×f}$×100%=40%．
故答案为：①；40%．

点评 本题考查了学生对能量的转化的掌握和理解，难点在学生对于汽车再生制动器涉及到的能量的转化的理解和图象的分析．