Question

【題目】為節(jié)約能源，某型號汽車在關(guān)閉發(fā)動機后，通過小型發(fā)電機將減速運動時的部分動能轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電池中。如下表所示是該型號汽車的部分技術(shù)參數(shù)，其中，儲能效率是指汽車正常行駛時關(guān)閉發(fā)動機至汽車停止的過程中，通過發(fā)電機將動能轉(zhuǎn)化為電能的效率。耗油量是指汽車正常行駛100 km消耗燃油的體積。測試中，先讓汽車正常行駛，然后關(guān)閉發(fā)動機，分別測出開啟發(fā)電機和關(guān)閉發(fā)電機兩種情況下，汽車通過的路程s與對應(yīng)的速度v，計算出動能Ek，作出Ek-s圖象，如圖所示。

（1）發(fā)電機的工作原理是__________。發(fā)電過程中，動能除了轉(zhuǎn)化為電能外，由于線圈有電阻，還有部分能量轉(zhuǎn)化為____能。

（2）汽車正常行駛100 km，消耗燃油的質(zhì)量為__________kg，完全燃燒這些燃油產(chǎn)生的熱量為__________J。（燃油的密度ρ = 0.7×103 kg/m3，熱值q = 4.6×107 J/kg）

（3）測試時，汽車在大小為800 N的牽引力的作用下，以20 m/s的速度勻速行駛1 000 m。下列說法正確的是____（選填字母）。

A．汽車受到的阻力為1.2×104 N B．汽車行駛的時間為40 s

C．汽車牽引力做的功為3.2×108 J D．牽引力的功率為16 kW

（4）由圖可知，表示開啟發(fā)電機進行測試的曲線是____（選填“①”或“②”）。

（5）若汽車正常行駛時的動能Ek0=4×105 J，某時刻關(guān)閉發(fā)動機，同時發(fā)電機開始工作，最終有____________J的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

Answer 1

【答案】 電磁感應(yīng) 內(nèi) 6.3 2.898×108 D ② 1.2×105

【解析】（1）發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即機械能轉(zhuǎn)化為電能。

發(fā)電過程中，動能除了轉(zhuǎn)化為電能外，由于線圈有電阻，則通過電流的熱效應(yīng)，還有部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

（2）汽車正常行駛100 km，，耗油量為9L，所以消耗燃油的質(zhì)量為：

；

完全燃燒這些燃油產(chǎn)生的熱量為：

。

（3）測試時，汽車在大小為800 N的牽引力的作用下，以20 m/s的速度勻速行駛1 000 m。

A．勻速運動時，汽車受到的阻力與牽引力是一對平衡力，故阻力為800 N，A錯誤；

B．汽車行駛的時間為：，故B錯誤；

C．汽車牽引力做的功為：，故C錯誤；

D．牽引力的功率為：，故D正確；

選D。

（4）根據(jù)題意可知，當(dāng)開啟發(fā)電機時，一部分動能轉(zhuǎn)化電能，所以相比單純剎車來說，動能減小更快，停車距離更短，所以表示開啟發(fā)電機進行測試的曲線是②。

（5）若汽車正常行駛時的動能Ek0=4×105 J，某時刻關(guān)閉發(fā)動機，同時發(fā)電機開始工作，根據(jù)參數(shù)知儲能效率為70%，則動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量為：
。