2025年课时提优计划作业本九年级物理上册苏科版基础强化版第77页答案
4. 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的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图像如图乙所示,在某次测试中,测试前蓄电池储存的电能为$1×10^{8}\ \mathrm{J}$,测试中全部由内燃机提供能量,汽车以$50\ \mathrm{km/h}$的速度水平匀速直线行驶了$1\ \mathrm{h}$,同时蓄电池的电能增加了$25\%$.
(1)在该次测试中消耗了$10\ \mathrm{kg}$燃料,所用燃料的热值为$4.5×10^{7}\ \mathrm{J/kg}$,这些燃料完全燃烧释放的热量为多少焦?
(2)在该次测试中,汽车牵引力做的功为多少焦?
(3)在该次测试中,内燃机的效率是多少?

答案

解:
(1)燃料完全燃烧释放的热量$Q_{放}=mq,$已知$m = 10\ kg,$$q = 4.5\times10^{7}\ J/kg,$则$Q_{放}=10\ kg\times4.5\times10^{7}\ J/kg = 4.5\times10^{8}\ J。$ (2)汽车以$50\ km/h$的速度水平匀速直线行驶了$1\ h,$由图乙可知,此时$f = 4000\ N,$因为汽车处于平衡状态,所以汽车牵引力$F_{牵}=f,$汽车行驶的路程$s = vt,$$v = 50\ km/h,$$t = 1\ h,$则$s = 50\ km = 50000\ m,$汽车牵引力做的功$W = F_{牵}s = 4000\ N\times50000\ m = 2\times10^{8}\ J。$ (3)内燃机向蓄电池输送的电能$W_{电}=25\%W_{储},$已知$W_{储}=1\times10^{8}\ J,$则$W_{电}=25\%\times1\times10^{8}\ J = 2.5\times10^{7}\ J。$ 内燃机做的有用功$W_{有用}=W + W_{电}=2\times10^{8}\ J+2.5\times10^{7}\ J = 2.25\times10^{8}\ J。$ 内燃机的效率$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}\times100\%=\frac{2.25\times10^{8}\ J}{4.5\times10^{8}\ J}\times100\% = 50\%。$
5. 汽车上许多地方都用到了物理知识,下面是小明思考的问题,请你帮小明补充完整.
(1)若汽车油箱的容积为 60 L,油箱内装的是密度为 $0.71×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$、热值为 $4.6×10^{7}\ \mathrm{J/kg}$的汽油,则该油箱中最多可装 $\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{kg}$ 的汽油;该车以 20 m/s 的速度匀速直线行驶100 km时所消耗的汽油为5 kg,汽车发动机的输出功率为12 kW,则汽车发动机的效率为 ______(百分号前保留1位小数).
(2)若汽车以 90 kW 的恒定功率做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动速度$v$与时间$t$的关系图像如图所示,则在0~50 s内,汽车发动机所做的功为 $\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{J}$,汽车在运动过程中受到的阻力为 $\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{N}$.

(3)通过测量获得汽车以不同的速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如下表所示.当汽车以 80 km/h 的速度行驶时,对应的制动距离为 $\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{m}$.

答案

$42.6$ ; $26.1\%$ ; $4.5\times10^{6}$ ; $3\times10^{3}$ ; $32$