Question

【題目】閱讀下面短文并回答問題

混合動力汽車

下圖是我國自主研制生產(chǎn)的一種環(huán)�；旌蟿恿�實(shí)驗(yàn)汽車啟動時，內(nèi)燃機(jī)不工作，車內(nèi)蓄電池輸出能量；當(dāng)高速行駛或蓄電池儲存電能過低時，內(nèi)燃機(jī)啟動，既可以向車輪輸出能量，同時可以向蓄電池充電；當(dāng)車輛需要全力加速時，內(nèi)燃機(jī)、蓄電池可以同時向車輪輸出能量。測試人員駕駛該車在平直公路上以 50km/h 的速度勻速行駛 1h，觀察儀表盤，發(fā)現(xiàn)這段時間內(nèi)燃機(jī)消耗燃油 10kg，蓄電池儲存的能量由最大值的 60%增大至最大值。該車行駛時所受阻力 f 和車速 v 的關(guān)系如圖甲所示，蓄電池的參數(shù)如圖乙所示。

(1)該混合動力汽車的內(nèi)燃機(jī)是一臺單缸四沖程汽油機(jī)，若飛輪轉(zhuǎn)速是 1800r/min，則每秒對外做功_____次；

(2)下列說法錯誤的是_____；

A.蓄電池充電時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

B.方向盤上適當(dāng)增加花紋是為了增大摩擦力

C.使輪胎形變的力是輪胎對地面的壓力

D.汽車設(shè)計(jì)為流線型，則該車在高速行駛時對路面的壓力會比靜止時小

(3)在交通運(yùn)輸中，常用“客運(yùn)效率”來反映交通工具的某項(xiàng)效能，“客運(yùn)效率”指每消耗單位能量時對應(yīng)的載客數(shù)和行駛路程的乘積，即客運(yùn)效率=人數(shù)×路程/消耗能量。1人騎電動自行車，每消耗 106J 的能量可行駛 30km，則此電動自行車與這輛汽車（測試過程車內(nèi)有兩人）的客運(yùn)效率之比是_____；（汽油的熱值為4.6×107J/kg）

(4)測試過程中該車內(nèi)燃機(jī)能量轉(zhuǎn)化效率為_____（結(jié)果保留一位小數(shù)）。若內(nèi)燃機(jī)不工作，該車_____（填“能”或“不能”）保持 50km/h 的速度勻速行駛。

Answer 1

【答案】15 A 105.6：1 45.2% 不能

【解析】

(1)[1]該混合動力汽車的內(nèi)燃機(jī)是一臺單缸四沖程汽油機(jī)，一個工作過程有4個沖程，活塞往復(fù)2次，曲軸飛輪轉(zhuǎn)2周，只做功1次；則若飛輪轉(zhuǎn)速是1800r/min，即每秒飛輪轉(zhuǎn)30周，則每秒對外做功15次。

(2)[2]蓄電池充電過程是電能轉(zhuǎn)化為電池內(nèi)部的化學(xué)能，A錯誤；方向盤上適當(dāng)增加花紋是為了增大粗糙度從而增大摩擦力，B正確；輪胎對地面產(chǎn)生壓力，施力物體是輪胎，故是輪胎發(fā)生彈性形變對地面的力，C正確；小汽車外型是流線型，當(dāng)汽車高速行駛時，車身上方空氣流速大，壓強(qiáng)小，小汽車受到了一個向上的升力，減小了小汽車對地面的壓力，D正確；故選A。

(3)[3]由客運(yùn)效率=人數(shù)×路程/消耗能量，可知自行車的客運(yùn)效率為

1×30km/106J

測試過程中車消耗燃油能量為

蓄電池儲存的能量由最大值的60%增大至最大值，蓄電池的最大容量為30kWh，則轉(zhuǎn)化成的電能為

則測試過程中車實(shí)際消耗能量為

車的客運(yùn)效率為

2×50km/3.52×108J

則此電動自行車與這輛汽車（測試過程車內(nèi)有兩人）的客運(yùn)效率之比是

1×30km/106J：2×50km/3.52×108J=105.6：1

(4)[4]當(dāng)測試人員駕駛該車在平直公路上以50km/h的速度勻速行駛時，根據(jù)圖表可知此時車受摩擦阻力為2000N，由水平方向上二力平衡可知，車的牽引力也是2000N，則測試過程中該車有用功為

總的有用功包括牽引力做功與轉(zhuǎn)化成的蓄電池電能，則內(nèi)燃機(jī)能量轉(zhuǎn)化效率為

[5]測試過程中該車牽引力功率為

而蓄電池的額定功率為25kW，則若內(nèi)燃機(jī)不工作，該車不能保持50km/h的速度勻速行駛。