Question

14．目前汽車(chē)剎車(chē)器均采用油壓制動(dòng)．油壓制動(dòng)剎車(chē)時(shí)消耗的機(jī)械能以?xún)?nèi)能形式排放掉，形成能源的浪費(fèi)．現(xiàn)有一種汽車(chē)再生制動(dòng)器，能把汽車(chē)剎車(chē)制動(dòng)時(shí)消耗的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能而儲(chǔ)存起來(lái)，有效地利用了能量．
（1）從能量轉(zhuǎn)化的角度看，汽車(chē)再生制動(dòng)器相當(dāng)于C（A/B/C）
A．電動(dòng)機(jī)    B．汽油機(jī)    C．發(fā)電機(jī)
（2）實(shí)際上汽車(chē)剎車(chē)時(shí)再生制動(dòng)器無(wú)法提供足夠的剎車(chē)阻力，仍需要與油壓制動(dòng)器配合使用，產(chǎn)生恒定的剎車(chē)阻力來(lái)滿(mǎn)足剎車(chē)要求，若某汽車(chē)以72km/h的速度行駛，剎車(chē)時(shí)再生制動(dòng)器產(chǎn)生的阻力隨時(shí)間變化的關(guān)系如下表：

時(shí)間t/s	0	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4	1.6
再生剎車(chē)阻力f/×103　N	8.0	8.1	8.4	9.0	10.0	10.0	10.0	7.5	5.0

①汽車(chē)剎車(chē)時(shí)，再生制動(dòng)器所產(chǎn)生的剎車(chē)阻力大小隨時(shí)間的變化情況是D（A/B/C/D）
A．逐漸增大  B．先增大后不變  C．先增大后減小  D．先增大后不變?cè)贉p小
②在圖甲中作出汽車(chē)剎車(chē)時(shí)再生制動(dòng)器0～0.8s內(nèi)產(chǎn)生的剎車(chē)阻力隨時(shí)間變化的圖象．
③如果汽車(chē)制動(dòng)時(shí)需要產(chǎn)生恒定的剎車(chē)阻力為1×l0⁴N，由圖甲可知t=0.5s時(shí)再生制動(dòng)器產(chǎn)生的剎車(chē)阻力約8.6×10³N，此時(shí)油壓制動(dòng)器還需產(chǎn)生1.4×10³N的剎車(chē)阻力．
④在滿(mǎn)足③的剎車(chē)阻力作用下，汽車(chē)的行駛路程與時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，則在0～0.5s內(nèi)汽車(chē)克服剎車(chē)阻力所做的功W=1×10⁵J．

Answer 1

分析 （1）要掌握發(fā)電機(jī)的概念，知道發(fā)電機(jī)是將其它形式的能轉(zhuǎn)換為電能的機(jī)器．并且要知道電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械；汽油機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械．
要看制動(dòng)器是哪一種機(jī)械，關(guān)鍵是看其在工作過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況．
（2）①要解決此題，需要認(rèn)真分析時(shí)間的變化和再生剎車(chē)阻力的大小變化，從而找出它們之間的關(guān)系．
②首先根據(jù)已知條件進(jìn)行描點(diǎn)，然后用平滑的曲線(xiàn)將各點(diǎn)連接起來(lái)．
③根據(jù)圖甲分析當(dāng)時(shí)間為0.5s時(shí)的剎車(chē)阻力大小，然后根據(jù)所需的總重力計(jì)算油壓制動(dòng)器產(chǎn)生的阻力．
④要解決此題，需要掌握功的計(jì)算公式：W=Fs，知道剎車(chē)阻力，同時(shí)從乙圖中確定0.5s內(nèi)移動(dòng)的距離．

解答 解：（1）再生制動(dòng)器，能把汽車(chē)剎車(chē)制動(dòng)時(shí)消耗的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能而儲(chǔ)存起來(lái)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，從能量的轉(zhuǎn)化角度應(yīng)為發(fā)電機(jī)，故選C．
（2）①?gòu)谋碇袛?shù)據(jù)可知，從0到0.8s之間，再生剎車(chē)阻力f不斷增大，從0.8s到1.2s剎車(chē)阻力保持1.0×10⁴N不變，從1.2s以后剎車(chē)阻力又不斷減小，所以汽車(chē)剎車(chē)時(shí)，再生制動(dòng)器所產(chǎn)生的剎車(chē)阻力大小隨時(shí)間的變化情況是先增大后不變?cè)贉p小，故選D．
②根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)，并用平滑的曲線(xiàn)連接起來(lái)．如圖：

③由圖甲可以看出，當(dāng)t=0.5s時(shí)，再生制動(dòng)器產(chǎn)生的剎車(chē)阻力約8.6×10³N，
所以油壓制動(dòng)器產(chǎn)生的阻力應(yīng)為：f_油=1×10⁴N-8.6×10³N=1.4×10³N．
④由③可知，恒定的剎車(chē)阻力為f=1×l0⁴N，
由圖乙知，0.5s內(nèi)通過(guò)的路程為10m．
所以克服剎車(chē)阻力做的功為：W=fs=1×10⁴N×10m=1×10⁵J．
故答案為：（1）C；（2）①D；②如上圖；③8.6×10³；1.4×10³；④1×10⁵．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了對(duì)發(fā)電機(jī)的理解，同時(shí)給出一些信息，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題，主要考查了學(xué)生的識(shí)圖能力和根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力．同時(shí)考查了學(xué)生的作圖，一定要用平滑的曲線(xiàn)進(jìn)行連接．還考查了有關(guān)功的計(jì)算，一定要掌握功的計(jì)算公式：W=Fs，找到對(duì)應(yīng)的物理量．