Question

17．目前汽車剎車器均采用油壓制動．油壓制動剎車時消耗的機械能以內(nèi)能形式排放掉，形成能源的浪費．現(xiàn)有一種汽車再生制動器，能把汽車剎車制動時消耗的機械能轉(zhuǎn)化為電能而儲存起來，有效地利用了能量．
實際上汽車剎車時再生制動器無法提供足夠的剎車阻力，仍需要與油壓制動器配合使用，產(chǎn)生恒定的剎車阻力來滿足剎車要求，若某汽車以72km/h的速度行駛，剎車時再生制動器產(chǎn)生的阻力隨時間變化的關(guān)系如下表：

時間t/s	0	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4	1.6
再生剎車阻力f/×103N	8.0	8.1	8.4	9.0	10.0	10.0	10.0	7.5	5.0

①汽車剎車時，再生制動器所產(chǎn)生的剎車阻力大小隨時間的變化情況是D．
A．逐漸增大　B．先增大后不變　C．先增大后減小　D．先增大后不變再減小
②在圖甲中作出汽車剎車時再生制動器0～0.8s內(nèi)產(chǎn)生的剎車阻力隨時間變化的圖象．
③如果汽車制動時需要產(chǎn)生恒定的剎車阻力為1×10⁴N，由圖甲可知t=0.5s時再生制動器產(chǎn)生的剎車阻力8.6×10³ N，此時油壓制動器還需產(chǎn)生1.4×10³ N的剎車阻力．
④在滿足③的剎車阻力作用下，汽車的行駛路程與時間變化的關(guān)系如圖乙所示，則在0～0.5s內(nèi)汽車克服剎車阻力所做的功W=1×10⁵J．

Answer 1

分析 ①根據(jù)表格中時間和剎車阻力大小的變化進行判斷．
②利用數(shù)學描點法，描出剎車阻力和時間對應(yīng)點，然后用光滑的曲線連接起來．
③從作出的剎車阻力和時間的變化圖上，找出t=0.5s時再生制動器產(chǎn)生的剎車阻力；再生剎車阻力與油壓產(chǎn)生的剎車阻力之和等于恒定的剎車阻力．
④由圖乙知，汽車在0～0.5s內(nèi)行駛的距離，利用W=Fs求在0～0.5s內(nèi)汽車克服剎車阻力所做的功．

解答 解：
①由表格數(shù)據(jù)知，汽車剎車時，再生制動器所產(chǎn)生的剎車阻力大小隨時間先增大，然后減小，故選D．
②在圖上描出再生剎車阻力和時間的對應(yīng)點（0，8.0）（0.2，8.1）（0.4，8.4）（0.6，9.0）（0.8，10.0），然后用光滑的曲線連接起來．如圖．

③由圖甲可知t=0.5s時再生制動器產(chǎn)生的剎車阻力為8.6×10³N，如果汽車制動時需要產(chǎn)生恒定的剎車阻力為1×10⁴N，此時油壓制動器還需產(chǎn)生剎車阻力為：1×10⁴N-8.6×10³N=1.4×10³N．
④由圖乙知，汽車在0～0.5s內(nèi)行駛了10m，
在0～0.5s內(nèi)汽車克服剎車阻力所做的功W=Fs=1×10⁴N×10m=1×10⁵J．
故答案為：①D；②如圖所示；③8.6×10³；1.4×10³；④1×10⁵J．

點評 本題實際上考查的物理知識并不難，而是從圖上獲取再生剎車阻力、運動距離有一定的困難，給習題造成難度，并且本題的閱讀量比較大，也增加了習題的難度，學生們要克服這一點．