题目内容
16．近几年环保低碳风劲吹，混合动力汽车已成为车展上的“常客”．2010年3月，我国自行研制的一款混合动力汽车也在北京车展上展出．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，动力电池通过驱动电机向车轮输送能量；当高速行驶或动力电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时向车轮输送能量．（1）该混合动力汽车启动时，若驱动电机两端的电压为250V，通过的电流为80A，则驱动电机的电功率为多大？
（2）该混合动力汽车所用的磷酸铁锂动力电池可储存的最大电能为2.88×107J，若充电电压为320V，充电电流为50A，则动力电池充电的时间最长为多少？（充电时无能量损耗）
（3）该混合动力汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶10min后，其内燃机消耗了汽油1.2kg，假设汽油完全燃烧所释放能量的40%转化为牵引力做功和给动力电池充电，其中动力电池储存的电能增加了7.2×106J，试求汽车受到的阻力是多大？
相关信息：①汽油的热值q=4.6×107J/kg，②Q放=qm．
分析 （1）已知驱动电机两端的电压和通过的电流，根据公式P=UI可求驱动电机的电功率．
（2）根据公式W=UIt可计算出动力电池充电的时间．
（3）汽油燃烧转化为牵引力做W=40%Q，其中Q=mq，W=Fs，s=vt，计算牵引力的大小．
解答 解：（1）驱动电机的电功率：P=UI=250V×80A=2×104W；
（2）由W=UIt动力电池充电的时间：
t=$\frac{W}{UI}$=$\frac{2.88×1{0}^{7}J}{320V×50A}$=1800s=0.5h；
（3）汽油完全燃烧放出的热量：Q=mq=1.2kg×4.6×107J/kg=5.52×107J，
转化为功的能量W=40%Q放=5.52×107J×40%=2.208×107J，
汽车行驶时间t=10min=$\frac{1}{6}$h，
汽车行驶路程：s=vt=72km/h×$\frac{1}{6}$h=12km=1.2×104m，
由W=Fs可得牵引力：
F=$\frac{W}{s}$=$\frac{2.2×1{0}^{7}J}{1.2×1{0}^{4}m}$=1840N．
答：（1）驱动电机的电功率为2×104W；
（2）对动力电池充电的时间最长为0.5h；
（3）汽车受到的牵引力约是1840N．
点评 本题考查消耗电功率的计算，通电时间的计算，以及汽油做功的计算和汽车牵引力的计算，理解题意，熟练运用公式是关键．
练习册系列答案
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