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194249. (2024•西安三中•六模) 电动汽车是未来汽车的一种发展方向,由于受电池技术的限制,混合动力汽车是一种较好的过渡产品。某油电混合动力汽车相关信息如表所示,工作原理如图甲所示,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机就会启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,电动汽车所受阻力与车速的关系如图乙所示,在某次测试中,测试前蓄电池已储存的电能为1×108J,测试中全部由内燃机提供能量,汽车以50km/h的速度水平匀速行驶了1h,同时蓄电池的电能增加了25%,求:
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驱动模式 纯电动?启动/低速
油电混动?中速
纯燃油?高速
汽车质量 1200kg
(1)当该汽车制动刹车时,驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电,驱动电机的原理是        ,能量在转移和转化过程中具有        性。
(2)在该次测试中,所用燃料的热值为4.5×107J/kg,测试过程中消耗10kg燃料,燃料完全烧释放的热量是多少J?
(3)在该次测试中,汽车牵引力做的功是多少J?
(4)在该次测试中,内燃机的效率是多少?(忽略蓄电池和驱动电机的热损失)
共享时间:2024-05-30 难度:5
[考点]
功的简单计算,热值的简单计算,热机的效率公式与计算,能量转移转化的方向性,发电机的原理,发电机能量转化,
[答案]
(1)电磁感应;方向;
(2)燃料完全燃烧释放的热量为4.5×108J;
(3)车牵引力做的功为2×108J;
(4)内燃机的效率为50%
[解析]
解:(1)驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电,发电机的原理是电磁感应,产生的电能是由汽车的机械能转化而来的;能量在转移和转化过程中具有方向性;
(2)燃料完全燃烧释放的热量为:Q=mq=10kg×4.5×107J/kg=4.5×108J;
(3)汽车以50km/h的速度水平匀速行驶了1h时,由乙图像可知:F=f=4000N,
汽车行驶的路程为:s=vt=50km/h×1h=50km=50000m,
汽车牵引力做的功为:W=Fs=4000N×50000m=2×108J;
(4)内燃机做功获得的电能为:W=25%W=25%×1×108J=2.5×107J,
内燃机做的有用功为:W=W+W=2×108J+2.5×107J=2.25×108J,
内燃机的效率为:η=×100%==50%。
答:(1)电磁感应;方向;
(2)燃料完全燃烧释放的热量为4.5×108J;
(3)车牵引力做的功为2×108J;
(4)内燃机的效率为50%。
[点评]
本题考查了"功的简单计算,热值的简单计算,热机的效率公式与计算,能量转移转化的方向性,发电机的原理,发电机能量转化,",属于"压轴题",熟悉题型是解题的关键。
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考点说明
灰色代表去掉的考点,绿色代表未变动的考点,红色代表新增的考点
207170. (2021•交大附中•二模) 德优题库近期西安市推出甲醇出租汽车(如图所示),新型出租汽车使用M100纯甲醇作为车用燃料。甲醇汽车推广应用,是西安推进治污减霾,打好蓝天保卫战,培育经济增长新动能的重要举措。若该车和车内乘客的总质量为2500kg,当该车在60s内沿水平方向匀速前进了1200m时,它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍。(已知,M100的热值为2×107J/kg,密度约为0.8×103kg/m3)求:
(1)汽车行驶过程中,燃料箱内甲醇越来越少,甲醇的热值       (选填“变小”“不变”或“变大”)。
(2)该出租车和车内乘客的总重力(g=10N/kg)?
(3)该车匀速行驶时的功率?
(4)如果这款出租车以20m/s的速度匀速行驶100km,百公里耗油(甲醇)12L,则它的发动机效率是多少(百分号前保留整数)?
共享时间:2021-03-21 难度:3 相似度:1
200984. (2022•铁一中学•二模) 我国自主研制的一款装有单座双发动机并具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的第五代战斗机——歼-20于2017年9月28日已经列装部队。歼-20长20.3m,高4.45米,最大起飞质量37t,最大载油量为10t,最大飞行速度为2.5马赫(即2.5倍音速),歼-20航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表。已知歼-20发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,歼-20使用的航空燃油的热值为5×107J/kg。求:
速度v/(m/s) 100 200 300 400 500
阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104
(1)1t燃油完全燃烧所放出的能量;
(2)当歼-20以400m/s的速度匀速巡航时,发动机的输出功率;
(3)若歼-20以500m/s的速度匀速巡航时消耗燃油1t,则歼-20航行的路程是多少?
共享时间:2022-03-30 难度:3 相似度:1
184765. (2024•西工大附中•九上期中) 据统计,每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标,氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大,使用氢燃料电池的交通工具不断丰富,其应用流程如下。以氢燃料电池卡车为例,若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h,功率为172kW。
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(1)求卡车的行驶速度。
(2)求卡车所受牵引力。
(3)与燃油卡车相比,氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少?(燃油机的效率取36%,燃油的热值q取4.3×107J/kg)
共享时间:2024-11-11 难度:3 相似度:0.83
228909. (2023•铁一中学•九上期中) 我国自主研制的新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能。已知在同一高度飞行时,飞机航行所受阻力的大小与速度的平方成正比(f=kv2,其中k是定量常数),在某次飞行测试中飞机传感器显示以500m/s速度水平飞行时,所受阻力是75000N。飞机发动机燃油完全燃烧后的能量流向图如图所示,求:(q=4.2×107J/kg)
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(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦;
(2)10t燃油完全燃烧放出的热量可以为飞机提供的机械能(即有用功)是多少?
(3)在某次飞行中以400m/s的速度匀速巡航恰好消耗了10t燃油,求飞机飞行的路程是多少?
共享时间:2023-11-28 难度:4 相似度:0.83
184961. (2023•铁一中学•九上期中) 我国自主研制的新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能。已知在同一高度飞行时,飞机航行所受阻力的大小与速度的平方成正比(f=kv2,其中k是定量常数),在某次飞行测试中飞机传感器显示以500m/s速度水平飞行时,所受阻力是75000N。飞机发动机燃油完全燃烧后的能量流向图如图所示,求:(q=4.2×107J/kg)
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(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦;
(2)10t燃油完全燃烧放出的热量可以为飞机提供的机械能(即有用功)是多少?
(3)在某次飞行中以400m/s的速度匀速巡航恰好消耗了10t燃油,求飞机飞行的路程是多少?
共享时间:2023-11-22 难度:4 相似度:0.83
207978. (2018•铁一中学•二模) 德优题库世界首座海洋生活平台“希望7号”出海试航。若试航平台的排水量为2.5×104t,以5m/s的速度匀速直线航行5km,所受阻力是平台重的0.016倍。取g10N/kg,q燃油=4×107J/kg。求:
(1)平台受到的浮力。
(2)平台所受牵引力的功率。
(3)若平台燃油机动力系统效率为40%,该试航过程至少需要燃烧的燃油质量。
共享时间:2018-03-19 难度:4 相似度:0.83
207148. (2021•西工大附中•三模) 德优题库电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲所示是某种升降电梯工作原理图,它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成,电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的质量为450kg,空轿厢的质量是500kg,额定载重量是1000kg,某次电梯满载上升时的v-t图象如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。(g=10N/kg)
(1)电梯匀速上升的高度是多少?
(2)电梯匀速运动阶段,对重的重力做的功是多少?
(3)电梯匀速运动时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少?
(4)简述对重的作用。(至少一条)
共享时间:2021-04-03 难度:2 相似度:0.67
229554. (2018•师大附中•九上期中) 德优题库学校进行实验室仪器升级工程,买了30套,每套质量为10kg的物理实验器材,每套器材一箱。某实验员需要把这批实验器材搬运到7m高的物理实验室。
(1)实验员至少需要做多少功?(不考虑他克服自身重力所做的功,取g=10N/kg)
(2)如图所示,假设他身体可以提供的功率P取决于所搬运物体的质量m。若要尽可能快地把这批器材搬上去,那么他每次搬运的实验器材       箱。
(3)不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间,求他搬运这批实验器材的最短时间是多少秒?
共享时间:2018-11-12 难度:2 相似度:0.67
228740. (2023•长安区•九上期中) 德优题库在乡村建设中,政府为某村购置一批健身器材,如图所示,工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时,用长木板搭了一个3m长的斜面,用500N的推力把1200N的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上,用时10s.(g取10N/kg)求:
(1)工人所做的总功;
(2)斜面的机械效率;
(3)箱子受到的摩擦力;
(4)若要提高该斜面的机械效率,可采取哪些措施(写出一条即可).
共享时间:2023-11-13 难度:2 相似度:0.67
184792. (2023•长安区•九上期中) 德优题库在乡村建设中,政府为某村购置一批健身器材,如图所示,工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时,用长木板搭了一个3m长的斜面,用500N的推力把1200N的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上,用时10s.(g取10N/kg)求:
(1)工人所做的总功;
(2)斜面的机械效率;
(3)箱子受到的摩擦力;
(4)若要提高该斜面的机械效率,可采取哪些措施(写出一条即可).
共享时间:2023-11-30 难度:2 相似度:0.67
207121. (2021•西工大附中•四模) 太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置,小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上。现需要将初温为10℃的100kg的水,加热到60℃,则:
(1)把这些水从地面输送到屋顶的热水器中,需要对水做多少功?
(2)这些水要从太阳那里吸收多少热量?
(3)下雨时,改用热水器中的电辅助设备加热(加热功率为1500W),若不计热损失,加热这些水需多长时间?[g=10N/kg,c=4.2×103J/(kg?℃)]。
共享时间:2021-04-15 难度:2 相似度:0.67
207607. (2019•铁一中学•一模) 德优题库电动汽车是未来汽车的一种发展方向,但由于当前电池技术的限制,混合动力汽车是一种目前较好的过度产品。混合动力汽车启动时,热机不工作,蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时,热机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中,蓄电池储存的电能为5.12×108J,由热机提供能量,汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h,同时蓄电池的电能增加了10%,求:
(1)热机向外输出能量冲程是       冲程,为了加快散热利用水的       特点。
(2)若所用燃料的热值是4.5×107J/kg,测试过程中消耗8kg的燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少?
(3)汽车牵引力做的功和增加的电能是多少?(电能符号用W电表示)
(4)热机的效率是多少?
共享时间:2019-03-11 难度:5 相似度:0.66
228461. (2024•长安区•九上期中) 如图所示,中国人民解放军力量日益壮大,在某次阅兵式上众多新式战车精彩亮相。某辆轮式伞兵突击战车以72km/h的速度在水平地面匀速直线行驶时,发动机的功率为6×104W。求:
(1)战车此次行驶时,受到的阻力。
(2)战车此次共行驶20min,若汽油机的效率为30%,消耗汽油的质量。
共享时间:2024-11-29 难度:2 相似度:0.5
207053. (2021•西工大附中•五模) 德优题库如图所示为倾角30°的固定斜面,方明同学用平行于斜面500N的推力将质量为70kg的物体在5s时间内匀速推高1m。(g取10N/kg)求:
(1)推力做的总功和推力的功率。
(2)斜面的机械效率。
(3)斜面对物体的摩擦力。
共享时间:2021-05-07 难度:3 相似度:0.5
200080. (2023•高新一中•四模) 新能源汽车能量回收中制动能量回收是最常见的,它主要是回收车辆在制动减速时释放出的多余能量,并通过发电机将其转化为电能,再转存至蓄电池中用于汽车的动力行驶。某型号的新能源汽车是通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中。表中所示是该型号汽车的部分技术参数,其中储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率。(g取10N/kg)
XX型汽车
满载总质量(kg) 1600
储能效率(%) 60
(1)发电机是根据        原理工作的。由于线圈有电阻,发电过程中,发电机将动能转化为电能和        能。
(2)静止时满载的汽车轮胎与地面总接触面积约是0.04m2,计算此时地面受到的压强是多少?
(3)某时刻正常行驶的汽车动能为Ek=5×105J,此时关闭发动机同时发电机开始工作,直至汽车停下来,通过发电机转化成的电能有多少?
(4)若汽车的蓄电池将电能转化为汽车机械能的效率80%,汽车匀速行驶时受到的阻力为车总重的0.1倍,则前一问中汽车回收的动能可供满载的汽车匀速行驶多少米?
共享时间:2023-04-22 难度:3 相似度:0.5

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2024-05-30

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