题目内容
15．节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车．有一质量m=1000kg的混合动力轿车，发动机的输出功率恒为P=50kW．当驾驶员刹车时，发动机功率不变，发动机功率用于供给发电机工作从而为电池充电，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能．假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变．求（1）如果轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶，所受阻力F阻的大小．
（2）某一次减速过程持续了6s，求获得的电能E电；
（3）轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电，利用电动机驱动（假定该过程效率100%），维持在72km/h匀速运动的距离L'．
分析 （1）根据汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，结合P=Fv求出阻力的大小．
（2）根据动能定理求出发电机的输出功率，从而得出电源获得的电能．
（3）在此过程中，由能量转化及守恒定律可知，仅有电能用于克服阻力做功，根据E电=F阻L′即可求解．
解答 解：（1）汽车牵引力与输出功率关系为 P=F牵v
将P=50kW，v=90km/h=25m/s代入得
${F_牵}=\frac{P}{v}=2×{10^3}N$
当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有 ${F_阻}=2×{10^3}N$
（2）在减速过程中电源获得的电能为 E电=Pt•50%=50×103×6×50%=150×103J=150kJ
（3）v′=72km/h=20m/s
根据题设，轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为 ${F_阻}=2×{10^3}N$
电动机的功率 P'=F牵v'=F阻v'=40kW
运动的时间 $t'=\frac{E_电}{P'}=\frac{15}{4}=3.75s$
则维持在72km/h匀速运动的距离 L'=v't'=75m
答：
（1）如果轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶，所受阻力F阻的大小是2×103N．
（2）某一次减速过程持续了6s，获得的电能E电是150kJ．
（3）维持在72km/h匀速运动的距离L'是75m．
点评 此题的关键要理清汽车的运动情况，明确匀速运动时牵引力与阻力大小相等，搞清能量是如何转化的．
练习册系列答案
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13．下面的说法正确的是（ ）
| A． | 肥皂泡呈现彩色条纹是光的全反射现象造成的 | |
| B． | 天空中彩虹是光的干涉现象造成的 | |
| C． | 圈屏阴影中心的亮斑（泊松亮斑）是光的衍射现象造成的 | |
| D． | 照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象 |
如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则n1＜n2（填“＞”，“＜”或“=”）；b为红光．
3．以下几个原子核反应中，X代表α粒子（${\;}_{2}^{4}$He）的核反应式是（ ）
| A． | ${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{4}^{9}$Be→${\;}_{6}^{12}$C+X | B． | ${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+X | ||
| C． | ${\;}_{13}^{27}$Al+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{11}^{24}$Na+X | D． | ${\;}_{15}^{30}$P→${\;}_{14}^{30}$Si+X |
10．下列说法正确的是（ ）
| A． | 汤姆生发现了电子，拉开了原子结构研究的序幕 | |
| B． | 铀核（${\;}_{92}^{238}$U）衰变为铅核（${\;}_{82}^{206}$Pb）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 | |
| C． | 用加热、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期 | |
| D． | 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小 |
7．2016年5月2日，比利时列日大学天文学家吉隆所领导的团队向全球媒体发布--他们在距离地球39光年的水瓶座星系中发现名为TRAPPIST1的“超冷矮恒星”，其周围有3颗“类似地球尺寸”行星环绕．他们距离TRAPPIST1不算太近，也不算太远，所接收的辐射量差不多是地球从太阳接收辐射量的2倍到4倍，用更容易理解的话说，这3颗行星都有可能有适当的温度与液态水存在，都有可能适宜生命居住，其中距离较近的两颗行星公转一周相当于地球的1.5天和2.4天．若将公转周期为1.5天的行星标记为行星A；公转周期为2.4天的行星标记为行星B，且认为它们均绕TRAPPIST1恒星做匀速圆周运动，则（ ）
| A． | 行星A距TRAPPIST1恒星较远 | B． | 行星A的角速度较小 | ||
| C． | 行星A的线速度较大 | D． | 行星A的向心加速度较小 |
如图所示，一开口向上竖直放置于水平面的导热气缸，活塞面积S=0.02m2，开始时活塞到缸底0.4m，缸内气体温度为400K．现使外界环境温度缓慢降低至某一温度，此过程中气体放出热量900J，内能减少了700J．不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强p0=1.0×105Pa，求：在此过程中，