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文檔簡介
2023年中考物理專題復(fù)習(xí):力電綜合類(含電池容
量)專項(xiàng)練習(xí)題匯編
1、隨著生活水平的提高,掃地機(jī)器人逐步進(jìn)入普通家庭,掃地機(jī)器人具有主動(dòng)躲避障礙
物、自動(dòng)吸塵、自動(dòng)返回充電等諸多智能功能,如圖是某款掃地機(jī)器人及銘牌上的部分參數(shù),
請(qǐng)回答下列有關(guān)問題:
項(xiàng)目指標(biāo)參數(shù)
工作電15V
功率30W
電池容量2000mAh
(1)機(jī)器人吸塵的工作原理是通過電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)內(nèi)部壓強(qiáng),從而使雜物進(jìn)入吸塵器。
工作過程中能量轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為能。
(2)若充滿電后所有電都用于掃地,則可供機(jī)器人持續(xù)正常工作多長時(shí)間?
(3)機(jī)器人的供電系統(tǒng)沒有自動(dòng)充電功能,當(dāng)自動(dòng)檢測(cè)到電池容量低至10%時(shí)會(huì)自動(dòng)返回
充電,若返回過程中受到的阻力為20N,為確保機(jī)器人能順利返回充電,需要充電時(shí)離充電
座最遠(yuǎn)為多少米?(剩余電池容量的40%用于提供克服阻力做功)
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2、如圖所示是某餐廳出現(xiàn)的一款服務(wù)機(jī)器人,部分參數(shù)如下表所示:
質(zhì)量電池容量最大行走功率最大送餐質(zhì)量工作電壓
IOOkg50AhIOOW30kg24V
(1)給送餐機(jī)器人充電的過程中,能轉(zhuǎn)化為能。該機(jī)器人電池充滿后能
以最大功率行走h(yuǎn),
(2)機(jī)器人和餐車與水平地面接觸的總面積為2x102ΠI2,當(dāng)它以最大質(zhì)量送餐時(shí),對(duì)地面
的壓強(qiáng)是多少?(gKXlON/kg)
(3)送餐過程中,機(jī)器人在Imin內(nèi)沿直線勻速移動(dòng)了24m,若它在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力
為200N,則驅(qū)動(dòng)力對(duì)它所做的功及功率分別是多大?
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3、智能手機(jī)為人民生活帶來方便的同時(shí),手機(jī)電池續(xù)航能力不足成為人們揮之不去的困
擾.現(xiàn)有一款手機(jī),電池容量為300OmAh,電池電壓為4V,原裝充電器電壓為5V,試求:
(1)出門旅游,人們自拍時(shí)用到的自拍神器桿柄套有表面刻有精美花紋的橡膠,這是為了
(選填”增大”或"減少”)手與桿柄之間的摩擦力.
(2)使用手機(jī)的快充功能,用時(shí)2小時(shí)就能將手機(jī)電池充滿,充電時(shí)的電流為多少?
(3)若該款手機(jī)正常使用1天充一次電,使用時(shí)發(fā)熱損耗5%的電能,試問一年(按365
7
天算)100個(gè)該款手機(jī)產(chǎn)生的熱量相當(dāng)于燃燒多少煤?(qw=3.0×10J∕kg)
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4、俗話說:科技要發(fā)展,全靠一個(gè)“懶掃地機(jī)器人(如圖所示)已經(jīng)成為居家生活的
家用電器.掃地機(jī)器人,又稱自動(dòng)打掃機(jī)、智能吸塵器、機(jī)器人吸塵器等.能憑借一定的人
工智能,自動(dòng)在房間內(nèi)完成地板清理工作.一般采用刷掃和真空方式,將地面雜物先吸納進(jìn)
入自身的垃圾收納盒,從而完成地面清理的功能.如表是某掃地機(jī)器人的相關(guān)數(shù)據(jù),請(qǐng)回答
下列有關(guān)問題.
凈重2.8kg電池電壓15V
噪音約6(WB吸力1000P?
電池容量2200mAh一次充電工作時(shí)間120?150min
功率30W三個(gè)輪子與地面接觸面積2cm2
(1)機(jī)器人吸塵時(shí),電極高速轉(zhuǎn)動(dòng)使機(jī)器內(nèi)部的流速大,內(nèi)部的壓強(qiáng)________,在________
作用下將雜物壓入吸塵盒內(nèi).
(2)該掃地機(jī)器人在水平地面工作時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?(g=10M?)
(3)一次充滿電,電池儲(chǔ)存的電能為多少?
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5、[復(fù)合題]這兩年,美國打壓華為,基本上每天都可以看到相關(guān)消息、。為什么美國極力
打壓華為,原因很簡單,因?yàn)槿A為守住了中國人自己的智能手機(jī)市場(chǎng)。幾年前,中國的智能
手機(jī)市場(chǎng)要么是蘋果,要么是三星或者索尼,那時(shí),美國沒有打壓華為,甚至還把某些中國
人賣腎買蘋果作為談資,這兩年就不一樣了,華為突飛猛進(jìn),牢牢抓住本土市場(chǎng),蘋果失去
了以前絕對(duì)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),特別是華為5G的出現(xiàn),徹底打破了美國在通信行業(yè)的壟斷地位。
為此,小涵同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn),我國的華為公司是當(dāng)今世界通訊領(lǐng)域的龍頭企業(yè),在手機(jī)及
其它通訊設(shè)備的設(shè)計(jì)制造方面掌握了諸多高新科技成果。以手機(jī)為例,華為最近推出的
“Mate30pro”不僅采用450OmAh超大容量電池,并且采用“超級(jí)快充”技術(shù),極大方便了
人們的使用。已知該電池的部分參數(shù)如表所示:
電池名稱鋰離子電池
電壓3.6V
容量450OmAh_______
(1)根據(jù)你學(xué)習(xí)的物理知識(shí),你感覺表格中的電池“容量”可能與物理量__________有關(guān);
該手機(jī)的鋰離子電池最多可以儲(chǔ)存的電能約為JO
(2)華為公司研發(fā)的一種標(biāo)注“輸出5V8A”超級(jí)快充技術(shù)的充電器,假設(shè)其充電效率為90%,
那么小涵選用快速充電器將手機(jī)電池充滿約需要多長時(shí)間?
(3)小涵發(fā)現(xiàn),超級(jí)快充的充電線比普通手機(jī)的充電線要粗一些,請(qǐng)你從線路安全的角度
來分析原因。
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6、榮威e950插電式混合動(dòng)力汽車于今年3月正式上市,百公里平均油耗約1.7升.它
有兩種動(dòng)力系統(tǒng),汽車加速,汽油機(jī)提供的動(dòng)力不足時(shí),蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,使汽車
加速更快;汽車減速,汽車動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,由蓄電池貯存起來,減少能量的消耗.兩種動(dòng)
力系統(tǒng)也可獨(dú)立工作,只有汽油機(jī)工作時(shí),與一般的汽車不同:只使用電力時(shí),由電動(dòng)機(jī)提
供動(dòng)力.如表是國產(chǎn)某混合動(dòng)力汽車蓄電池的銘牌,其中電池容量是蓄電池貯存的最大電能
(儲(chǔ)存電能的本領(lǐng)是表示電池容量的另一方式),該汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力為1440N,
求:
(1)在家庭電路中對(duì)放電完畢的蓄電池充滿電要多長時(shí)間?
(2)該汽車勻速行駛Iookm過程中牽引力做的功為多少?
(3)蓄電池充滿電后,僅由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80%,汽車勻速
持續(xù)行駛的最大距離是多少km?
(4)假設(shè)汽車受到的阻力不變,僅由汽油機(jī)提供動(dòng)力,汽油的熱值為5?0X107J∕L(即焦耳/
升),汽油機(jī)的效率為24%,汽車勻速行駛IOOkm的油耗是多少升.
電池容量44kW?h
充電電壓220V
充電電流20A
輸出電壓150V
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7、無鏈條電動(dòng)自行車,整體外形時(shí)尚,沒有了鏈條,外觀變得與普通自行車或電動(dòng)車有
些不同,如圖所示.無鏈條電動(dòng)自行車被稱為“沒有鏈條的混合動(dòng)力電動(dòng)自行車”.它結(jié)合了
電子動(dòng)力和人體動(dòng)力,此車既可以通過給鋰電池充電獲得能量;也可以通過騎行者踩腳踏板
獲得能量.騎行者踩腳踏板的動(dòng)能,可通過車上的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能,存儲(chǔ)在自行車框架中
的鋰電池內(nèi),之后通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)后輪轉(zhuǎn)化成動(dòng)能,以此驅(qū)動(dòng)自行車前進(jìn).因此使騎行者騎
得更省力,同時(shí)也能減少對(duì)環(huán)境的污染.與鏈條車相比,這種新型自行車具備許多優(yōu)點(diǎn).比
如:省力、耐用、安全、靈便、干凈衛(wèi)生、結(jié)構(gòu)簡單、修理方便,騎行1200Okm也無須大
修.因此,無鏈條電動(dòng)自行車是城市中一種理想的交通工具.如表是某型號(hào)無鏈電動(dòng)自行車
主要技術(shù)參數(shù):
整車質(zhì)量40kg
整車最高車速≤80km∕h
最大噪聲≤30dB
鋰電池電壓36V
容量10A.h
電動(dòng)機(jī)額定電壓36V
額定功率180W
(1)無鏈條電動(dòng)自行車可將騎行者踩腳踏板所產(chǎn)生的動(dòng)能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為能,由
車子的鋰電池存儲(chǔ).
(2)行駛過程中輪胎與地面的總接觸面積為OQlnA當(dāng)你騎著圖中這款車在平直的公路上
行駛時(shí),請(qǐng)估算地面受到的壓強(qiáng)是多大?
(3)圖中這款車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是多大?
(4)圖中這款車的鋰電池最多所儲(chǔ)存的電能約多少J?
(5)圖中這款車,若騎行者不踩腳踏板,僅靠鋰電池驅(qū)動(dòng),這種“電力驅(qū)動(dòng)”可使車連續(xù)行
駛2X104∏υ若騎行者踩腳踏板輔助鋰電池給車提供能量,這種“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)''可使車連續(xù)
行駛3?5X104m,則“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)”時(shí)人所提供的能量與“電力驅(qū)動(dòng)”時(shí)鋰電池提供的能量之
比為多少?
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8、如圖所示,兩輪自平衡電動(dòng)車作為一種新興的交通工具,倍受年輕人的喜愛,下表是
某型號(hào)兩輪自平衡電動(dòng)車的主要技術(shù)參數(shù)。
整車質(zhì)量15kg
鋰電池電壓54V
鋰電池容量3OOW?h
電動(dòng)車額定電壓54V
電動(dòng)機(jī)額定功率120W
電動(dòng)車工作效率85%
(1)如果騎該平衡電動(dòng)車的人的質(zhì)量為45kg,輪胎與地面的總接觸面積為80cm2,求該平
衡電動(dòng)車對(duì)地面的壓強(qiáng)?
(2)若電動(dòng)機(jī)以額定功率工作,求鋰電池充足一次電最多可騎行的時(shí)間?
(3)鋰電池充足電后,電動(dòng)車在平直的公路上勻速行駛,受到的平均阻力為45N,求電動(dòng)
車最遠(yuǎn)行駛多少千米?
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9、隨著我國現(xiàn)代化的進(jìn)程,汽車擁有量劇增。帶來的環(huán)境壓力日漸嚴(yán)重,為此國家加大
新能源汽車的推廣力度?,F(xiàn)有一輛質(zhì)量為2t的國產(chǎn)品牌電動(dòng)汽車,所用電池容量為60kW?h,
在水平公路上以20m∕s勻速直線行駛時(shí),受到的阻力為重力的0.03倍。問:
(1)這輛電動(dòng)汽車受到的阻力為多少?
(2)電動(dòng)汽車的功率為多少?
(3)若用15kW的充電樁對(duì)其電池充電,充滿電需要多少時(shí)間?
(4)電動(dòng)汽車最大續(xù)航里程為300km,其效率為多少?
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10、隨著生活水平的提高,汽車成為人們常用的交通工具。下表是兩種汽車的相關(guān)數(shù)據(jù):
某電動(dòng)汽車某燃油汽車
空車質(zhì)量:2t空車質(zhì)量:14
充滿一次電:①電池儲(chǔ)存電能:80kW?h百公里平均消耗油量:
②能行駛的最大路程:300km(高速)8L(高速)
電費(fèi)單價(jià):0.7元/kW?h油費(fèi)單價(jià):7元/L
請(qǐng)回答:
(1)電動(dòng)汽車工作時(shí)電動(dòng)機(jī)最大功率為90kW,工作電壓為300V,求電動(dòng)機(jī)工作時(shí)最大電
流是多少?電動(dòng)機(jī)工作5min,電流所做的功最多是多少?
(2)電動(dòng)汽車和燃油汽車輪胎與地面的總接觸面積均為0.1n12,求兩空車靜止時(shí)對(duì)水平地
面的壓強(qiáng)之比。
(3)若從哈爾濱經(jīng)高速公路自駕到某地旅游,兩地距離S為2000km,電費(fèi)或油費(fèi)的預(yù)計(jì)
支出為700元,通過計(jì)算說明兩車能否到達(dá)目的地。(高速路上能滿足充電或加油的需求)
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IK如圖為寶馬純電動(dòng)車BMWi3,車體全部采用碳纖維材質(zhì)制成,其質(zhì)量只有1.2t.電
動(dòng)機(jī)可以提供125kw的最大功率.從O加速到100km∕h僅需要7.2s,并配有一組2OkW?h
的鉀離子電池,充滿電后最高續(xù)航甲程為160km,請(qǐng)你根據(jù)以上信息回答下列可題(g=
10N∕kg)
(1)當(dāng)給鋰離子電池充電時(shí),能轉(zhuǎn)化為能.
(2)若使用充電功率為700W的充電樁對(duì)該電動(dòng)汽車充電,充電Ih可使汽車以12kw的恒
定輸出功率勻速直線行駛36km,若汽車行駛過程中受到的阻力是車重的0.05倍,求汽車勻
速行駛的速度及電動(dòng)車將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率有多大?
(3)說說電動(dòng)汽車有哪些優(yōu)點(diǎn)(兩條即可).
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12、兩輪自平衡電動(dòng)車作為一種新興的交通工具,倍受年輕人的喜愛(如圖所示)。下表
是某型號(hào)兩輪自平衡電動(dòng)車的主要技術(shù)參數(shù)。
整車質(zhì)量20kg
鋰電池電壓48V
鋰電池容-量12A?h
電動(dòng)車額定電壓48V
電動(dòng)機(jī)額定功率350W
(1)若騎車人的質(zhì)量為40kg,輪胎與地面的總接觸面積為0.01m2,求地面受到的壓強(qiáng)(g
取ION/kg)
(2)小斌吃過晚飯后騎著它用36min在方塔東街繞了兩圈,已知每圈1500m,求平均速度
為多少km/h?
(3)鋰電池充足電后,電動(dòng)車在平直的公路上勻速行駛,受到的平均阻力為96N,最多能
連續(xù)行駛18km,求電動(dòng)車工作的效率。
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13、為提倡環(huán)保,促進(jìn)節(jié)能減排,鼓勵(lì)使用新能源,2015年5月18日,國家稅務(wù)總局等
部門出臺(tái)相關(guān)免征車船稅優(yōu)惠政策,純電動(dòng)汽車也在免稅之列?一輛純電動(dòng)客車銘牌上部分
參數(shù)如表格所示,某次搭載乘客時(shí)車與人的總質(zhì)量為15000?,假設(shè)車在額定功率下以20〃心
的速度沿水平路面勻速行駛20加〃,所受阻力為車與人總重力的002倍,g取IoU’依,求:
最大允許總質(zhì)量18(XM)S
核定載客人數(shù)57
電動(dòng)機(jī)額定功率90kW
電動(dòng)機(jī)額定電壓600V
電池容量6004〃
車輪與地面接觸的總面積0.2m2
(1)電動(dòng)機(jī)的額定電流;
(2)該過程客車消耗的電能;
(3)該過程客車所受阻力的大??;
(4)該汽車最大允許質(zhì)量靜止時(shí),對(duì)水平地面的壓強(qiáng).
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14、電動(dòng)自行車是倍受人們青睞的一種交通工具(如圖).它可以電動(dòng)騎
行,亦可以腳踏騎行.電動(dòng)騎行時(shí),蓄電池對(duì)車上電動(dòng)機(jī)供電,電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力.下表
是某型號(hào)電動(dòng)自行車主要技術(shù)參數(shù).
整車質(zhì)量40kg
整車最高車速≤30km/h
最大噪聲≤62dB
蓄電池電壓48V
容量12A.h
電動(dòng)機(jī)額定電壓48V
額定功率240W
(1)行駛過程中輪胎與地面的總接觸面積為0.01m2,當(dāng)你騎著該電動(dòng)自行車在平直的公路
上行駛時(shí),地面受到的壓強(qiáng)是多大?(取g=10N∕kg)
(2)電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是多大?
(3)蓄電池一次充足電可儲(chǔ)存的能量是多少焦?
(4)若蓄電池儲(chǔ)存能量的80%用于電動(dòng)自行車行駛克服阻力做功,電動(dòng)自行車在平直的公
路上勻速行駛時(shí)受到的平均阻力為40N,蓄電池充滿一次電最多能連續(xù)電動(dòng)行駛多遠(yuǎn)?
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15、自平衡電動(dòng)獨(dú)輪車是一種依靠電力驅(qū)動(dòng)及自我平衡能力控制的代步工具。如圖所示是
一款倍受青年人喜愛的自平衡電動(dòng)獨(dú)輪車。下表列出了該電動(dòng)獨(dú)輪車的部分技術(shù)參數(shù),請(qǐng)根
據(jù)表中參數(shù)
產(chǎn)品類型自平衡電動(dòng)獨(dú)輪車
鋰電池容量220Wh(瓦特?小時(shí))
一充電電壓220V
充電時(shí)間120min
最大載重IOOkg
求:(1)當(dāng)鋰電池充滿電時(shí),最多能儲(chǔ)存多少電能;
(2)該車充電時(shí)的充電電流I。
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16、為了響應(yīng)鄭州市政府提出的“緩堵保暢通,暢行鄭州”活動(dòng),原來一直開汽車上下班的
張老師,買了一輛電動(dòng)車作為交通工具,使用前要先對(duì)車上的蓄電池充電.騎行時(shí),蓄電池
對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)供電,電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力.如表是他的電動(dòng)車的一些主要技術(shù)參數(shù).
最高車速≤30km∕h一次充電連續(xù)行駛里程50km
36V∕10Ah
蓄電池充電時(shí)間8h
鉛酸蓄電池
一次充電耗電量0.6kW?h電動(dòng)機(jī)效率80%
整車質(zhì)量40kg最大騎行噪聲≤62dB
(1)張老師的質(zhì)量是80kg,騎電動(dòng)自行車在水平路面上以6m∕s的速度勻速行駛時(shí),受到
的阻力是人與車總重的0.02倍,取g=10N∕kg?求勻速行駛20min,電動(dòng)機(jī)對(duì)車做的功和通
過電動(dòng)機(jī)線圈的電流.
(2)若原來開汽車每行駛IOOkm耗油9L,油價(jià)約7元/L,照明用電的電費(fèi)約0.5元∕kW?h,
請(qǐng)通過計(jì)算油耗與電耗說明使用電動(dòng)車與汽車哪種更經(jīng)濟(jì).
(3)請(qǐng)從環(huán)保角度,比較電動(dòng)車與汽車對(duì)環(huán)境的污染情況.
(4)在交通運(yùn)輸中,常用"客運(yùn)速率"來反映交通工具的某項(xiàng)效能,"客運(yùn)速率"表示每消耗
單位能量對(duì)應(yīng)的載客數(shù)和運(yùn)送路程的乘積,即客運(yùn)速率=人數(shù)X路程/消耗能量.一個(gè)人騎電
動(dòng)自行車,消耗IMJ的能量可行駛3km,一輛載有4人的普通轎車,消耗320MJ的能量可
行駛100km,則電動(dòng)自行車與這輛轎車的客運(yùn)速率之比是多少?
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17、兩輪自平衡電動(dòng)車作為一種新興的交通工具,倍受年輕人的喜愛(如圖所示).下表
是某型號(hào)兩輪自平衡電動(dòng)車的主要技術(shù)參數(shù)。
整車質(zhì)量20kg
鋰電池電壓48V
鋰電池容量12A?h
電動(dòng)車額定電壓48V
電動(dòng)機(jī)額定功率350W
(1)若電動(dòng)機(jī)以額定功率工作,求鋰電池充足一次電最多可騎行的時(shí)間(精確到0.1)?
(2)鋰電池充足電后,電動(dòng)車在平直的公路上勻速行駛,受到的平均阻力為96N,最多能
連續(xù)行駛17.28km,求電動(dòng)車工作的效率。
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18、如圖是某品牌雙輪電動(dòng)平衡車,下表是它的部分技術(shù)參數(shù).(g取IoN/kg)
________________技術(shù)參數(shù)________________
車身自重30kg
最大載重150kg
最高速度20km/h
電池可先鋰電池
一額定工作封瓦"6V
,電池窗建12A?h
(1)若電動(dòng)平衡車行駛時(shí)受到的阻力為總重的0.1,重力為600N的小明站在該車上沿水平
路面勻速行駛時(shí),不計(jì)空氣阻力,車輪受到的摩擦力為多大?
(2)小明駕駛它在水平路面上行駛5km,克服摩擦力做了多少功?若每個(gè)車輪與地面的接
觸面積為20cm2,則車對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大?
(3)該雙輪電動(dòng)平衡車充滿電后,小明最多能行駛多遠(yuǎn)?(假設(shè)勻速行駛,消耗的電能全
部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能)
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19'[復(fù)合題]某款新型電動(dòng)汽車的性能參數(shù)如表所示,請(qǐng)回答下列問題。
工作電壓400V
電動(dòng)機(jī)功率40kW
百公里耗電量15kW?h
(1)電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)汽車的核心部件,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電能轉(zhuǎn)化為能,電動(dòng)機(jī)的工
作原理是。
(2)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),通過線圈的電流是多大?
(3)同類型號(hào)的燃油汽車在同等條件下百公里消耗汽油為IOL,請(qǐng)通過計(jì)算比較兩種汽車的百
公里能耗,并說明能耗不同的主要原因。[汽油的密度。=0.7χlθ'kg∕m?汽油的熱值
<7=4.6×IO7JZkg]
(4)汽車在某段公路上勻速行駛時(shí),進(jìn)入某超聲測(cè)速區(qū)域,如圖所示。當(dāng)該車運(yùn)動(dòng)到距測(cè)速儀
37Om時(shí),測(cè)速儀向該車出一超聲波信號(hào),2s后收到從車返回的信號(hào),超聲波在空氣中傳播速度
為340m?,求該車的速度。
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20、(2010河南中考)隨著人民生活水平的提高,電動(dòng)自行車已進(jìn)入千家萬戶.小明家
新買的某種型號(hào)電動(dòng)自行車的主要技術(shù)參數(shù)如表中所示.
(1)電動(dòng)自行車在構(gòu)造上利用了很多物理知識(shí),請(qǐng)你仿照例句,另外寫出一條不同的構(gòu)造
與原理.
示例:車座做成寬大的馬鞍狀,是通過增大受力面積來減小壓強(qiáng).
答:.
(2)該車以額定功率行駛時(shí),通過電機(jī)的電流為多大?
整車質(zhì)量40kg
電機(jī)額定功率240W
額定工作電壓48V
最大車速<20km∕h
(3)電動(dòng)自行車行駛時(shí)所受的阻力為人車總重的0.04倍,電機(jī)能把80%的電能轉(zhuǎn)化為克服
阻力做功.質(zhì)量為60kg的小明騎著這輛電動(dòng)車,在平直公路上以額定功率勻速電動(dòng)行駛
Iomin,通過的路程是多少?(g取10N∕kg)
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21、小明買了--輛電動(dòng)自行車,該車電動(dòng)機(jī)的工作電壓為32V,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率
為75%,車輪與地面接觸的總面積為40cm2.小明騎電動(dòng)自行車在水平公路上以6m∕s的速度
勻速直線行駛了Iomin,牽引力為20N,人和車的總質(zhì)量為IOokg,在此過程中:
(1)電動(dòng)自行車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少?
(2)電動(dòng)自行車通過的路程是多少?牽引力做功為多少?
(3)電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí),電動(dòng)機(jī)的工作電流為多少?
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22、[復(fù)合題]電動(dòng)汽車因其節(jié)能、環(huán)保而受到人們的青睞,某品牌電動(dòng)汽車,駕駛員與車的總
質(zhì)量為1.6%汽車在平直公路上以IOmZS的速度勻速行駛20min,此時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電壓為300V,
電流為60A,汽車所受阻力為駕駛員與車總重力的倍,g取ION/kg。求電動(dòng)汽車:
(1)勻速行駛過程中驅(qū)動(dòng)電機(jī)消耗的電能。
(2)勻速行駛過程中牽引力所做的功。
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23、2018年7月3日,哈羅共享電動(dòng)自行車正式登陸陽江,如圖所示的這輛電動(dòng)車?yán)m(xù)航
高達(dá)50km,行駛最高速度是25km∕h,此時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率是400W,電動(dòng)自行車整車重力是
500N,行駛時(shí)受到的阻力是人與車總重力的0.06倍。每個(gè)輪胎與地面接觸面積約為IOcm2?
(1)若這輛電動(dòng)車以最高速度勻速行駛50km,則需要多長時(shí)間?
(2)若這輛電動(dòng)車靜止在水平地面上,則對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?
(3)體重為400N的小舒雯同學(xué)騎電動(dòng)自行車在水平面上以最高速度勻速行駛50km,求該
車驅(qū)動(dòng)效率(相當(dāng)于機(jī)械效率)。
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24、有軌電車是大連城市發(fā)展歷史的一個(gè)標(biāo)志,它利用電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,是一種清潔環(huán)保
的交通工具,如圖所示,有軌電車電動(dòng)機(jī)的耗電功率為6xi(y*w。電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率
為75%,一輛有軌電車以18km∕h的速度在平直軌道上勻速行駛了IOOs,試求:
(1)有軌電車在平直軌道上勻速行駛的路程是多少?
(2)這段路程中電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少?
(3)有軌電車在平直軌道上勻速行駛時(shí)受到的阻力是多少?
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25、根據(jù)《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》,交管部門規(guī)定自2019年5月1日起未申領(lǐng)臨時(shí)
標(biāo)識(shí)的“非標(biāo)”電動(dòng)自行車不得上路行駛。如圖是小明家新購買的電動(dòng)自行車,整車質(zhì)量為
40kg。小明爸爸以18km∕h的速度勻速騎行9km的過程中,電動(dòng)機(jī)兩端的電壓恒為48V,通
過的電流是6.25A,車輪與地面的總接觸面積為2(X)cm2。小明爸爸的質(zhì)量是60kg,g取ION∕kg.
求本次騎行過程中:
(1)騎行所用時(shí)間。
(2)車對(duì)地面的壓強(qiáng)。
(3)電動(dòng)機(jī)的功率。
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26、電動(dòng)汽車因其使用清潔能源而成為現(xiàn)在常用的交通工具。此電動(dòng)汽車空車質(zhì)量為2
噸,與地面的總接觸面積為0.1m2,此電動(dòng)汽車工作時(shí)電動(dòng)機(jī)最大功率為90kW,工作電壓
為300V,汽車電動(dòng)機(jī)電阻為O.2Ω,g=10N∕kgo求:
(1)空車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng);
(2)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)最大電流;
(3)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的最大輸出功率。
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27、日常生活提倡大家低碳出行,電動(dòng)汽車比燃油汽車低碳環(huán)保并且能源利用率高,是今
后交通工具的發(fā)展方向。某款新型家用四輪電動(dòng)汽車質(zhì)量為0?6t,每個(gè)輪胎與地面接觸面積
為20cm2,汽車蓄電池提供電壓150V,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電流為10A,使汽車獲得240N的
牽引力,保證汽車以18km∕h的速度在水平路面上勻速行駛,g取ION∕kg,求:
(1)汽車靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);
(2)汽車勻速行駛5min克服摩擦阻力所做的功;
(3)電動(dòng)機(jī)正常工作5min消耗的電能。
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28、目前在我省城鄉(xiāng)有大量的電動(dòng)自行車在被消費(fèi)者使用。如表是某型號(hào)電動(dòng)車的規(guī)格表。
型號(hào)額定電壓額定電流最大載重最大時(shí)速自重
×2005HGx36V5A55kg20km/h20kg
(1)這種電動(dòng)車以最大速度行駛時(shí)阻力為車重的0.04倍,現(xiàn)在某人滿載時(shí)以最大車速行駛
Ih,克服摩擦力做的功是多少?
(2)Ih內(nèi)此車所消耗的電能是多少?
(3)此電動(dòng)車的效率是多少?
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29、如圖所示是某型號(hào)的電動(dòng)巡邏車,其主要技術(shù)參數(shù)如表所示。已知該電動(dòng)巡邏車在水
平路面上勻速行駛時(shí)所受的阻力為人車總重的0.04倍,電動(dòng)機(jī)能把80%的電能用來牽引巡
邏車克服阻力做功??傎|(zhì)量為120kg的兩名巡警乘坐該車,在水平路面上以額定功率勻速行
駛IOmin.求:
整車裝備質(zhì)量680kg
電動(dòng)機(jī)額定功率3kW
額定工作壓48V
最高時(shí)速30km∕h
(1)電動(dòng)機(jī)消耗了多少電能?
(2)巡邏車通過了多少路程?
(3)若輪胎與地面的總接觸面積是8×10-2m2,巡邏車停止時(shí),人和車對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大?
(g=10N∕kg)
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30、平衡車是一種新興的省心省力智能的代步工具,在許多景區(qū)都有出租,甚至成為小孩
子喜歡的玩具.如圖是平衡車中的一種,該雙輪平衡車的參數(shù)如下:(計(jì)算保留整數(shù))
XX牌平衡車
爬坡角度15°平均速度14.4km∕h電機(jī)額定功率240W
底盤高度30mm充電電流1.5A電機(jī)額定電壓36V
產(chǎn)品重量5kg充電電壓36V輪胎直徑20cm實(shí)心胎
產(chǎn)品負(fù)載140kg充電時(shí)間3h換能效率80%
(1)電池充滿電后,能儲(chǔ)存多少焦耳電能?
(2)一次充滿電后,平衡車可以連續(xù)行駛多遠(yuǎn)?
(3)請(qǐng)你結(jié)合本題或根據(jù)你對(duì)平衡車的了解,指出平衡車的優(yōu)缺點(diǎn).(各說兩條)
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31、電動(dòng)自行車越來越受到人們的青睞,不少人用電動(dòng)自行車替代了摩托車。電動(dòng)自行車
使用前要先對(duì)車上的蓄電池充電,騎車時(shí),蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)供電,電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)
力,下表是某品牌電動(dòng)自行車的一些主要技術(shù)參數(shù):
一次充電連續(xù)行駛
最高車速≤30km∕h50km
里程
蓄電池工作電壓36V充電時(shí)間8h
一次充電耗電量0.6kwh電動(dòng)機(jī)效率75%
質(zhì)量40kg最大騎行噪聲≤62dB
若質(zhì)量是60kg的人騎電動(dòng)自行車在水平路面上以6m∕s的速度勻速行駛,受到的阻力是人與
車總重的0.02倍,取g=:ION∕kg,求:
(1)行駛IOmin,電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的功;
(2)通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流。
(3)若摩托車百公里耗油2.5L,每升汽油4.65元,照明用電每度0.52元,試比較說明使用電
動(dòng)自行車與摩托車哪種更經(jīng)濟(jì)。
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32、未來的廣元將是全國綠色生態(tài)康養(yǎng)城市之一,提倡大家低碳出行,電動(dòng)汽車比燃油汽
車低碳環(huán)保并且能源利用率高,是今后交通工具的發(fā)展方向。某款新型家用四輪電動(dòng)汽車質(zhì)
量為0.63每個(gè)輪胎與地面接觸面積為20cm2,汽車蓄電池提供電壓150V,電動(dòng)機(jī)正常工作
時(shí)電流為10A,使汽車獲得240N的牽引力,保證汽車以18km/h的速度在水平路面上勻速
行駛,g取ION/kg,求:
(1)汽車靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);
(2)汽車勻速行駛5min克服摩擦阻力所做的功;
(3)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。
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33、如圖所示是一種四旋翼無人機(jī),該無人機(jī)具有空中懸停、高清拍攝等功能,如表是該
人機(jī)的部分參數(shù):(g=10N∕kg)
整機(jī)質(zhì)量2kg電池額定電壓15V
最大上升速度6m∕s電動(dòng)機(jī)工作電壓12V
最大水平速度16m∕s電動(dòng)機(jī)數(shù)量4
(1)若該無人機(jī)靜止在水平地面上時(shí)與地面的接觸面積是5cm2,則該無人機(jī)對(duì)水平地面產(chǎn)
生的壓強(qiáng)是Pai
(2)該無人機(jī)能升空的原理是:.
(3)該無人機(jī)以最大速度勻選直線上升,達(dá)到60m高處時(shí)懸停,整個(gè)過程四個(gè)電動(dòng)機(jī)同時(shí)
工作,電動(dòng)機(jī)將電能化為機(jī)械的效率為90%,假設(shè)無人機(jī)以最大速度勻速直線上升時(shí),受
到的阻力大小為ION,則無人機(jī)上升過程中消耗多少電能?
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34、某種型號(hào)的老年代步車如圖所示,這款車小巧實(shí)用、環(huán)保,有利于緩解目前的大氣污
染情況,已知代步車的主要參數(shù)如下(g=10N∕kg)
(1)若每位乘員的質(zhì)量均為50kg,求乘載兩人的代步車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為多大?
(2)若代步車電動(dòng)機(jī)的輸出功率為1000W,該電動(dòng)車的供電電壓為48V,流過電動(dòng)機(jī)的電
流是多大?
(3)代步車勻速行駛IXlO4m過程中做功為2×106J.則在此過程中代步車受到的牽引力是
多大?代步車的行駛速度多大?
質(zhì)量m/kg200
輪胎與地面的總接觸面積S/cm?200
總體積V/m30.75
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35、如圖為我國自行生產(chǎn)的高性能汽油和電力混合動(dòng)力車,車輛的部分參數(shù)如下表所示.
發(fā)動(dòng)機(jī)類型最大輸出功率/KW效率
汽油機(jī)5430%
電動(dòng)機(jī)3080%
(1)汽車在平直的公路上以汽油機(jī)為動(dòng)力勻速行駛時(shí),若受到的阻力恒為2000N,則汽車
的最高速度為多少m/s?
(2)汽車的電動(dòng)機(jī)工作時(shí)將能轉(zhuǎn)化為能.汽車在行駛時(shí)對(duì)路面的壓力比
靜止時(shí)(選填“增大”、"減小”或"不變”).
(3)若某次行駛過程中,電動(dòng)機(jī)消耗電能2kW?h,則其輸出的機(jī)械能為多少J?若這些機(jī)
械能由汽油機(jī)輸出,至少需要燃燒多少kg的汽油?(汽油熱值為4.6X107j∕kg,保留1位小
數(shù))
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答案解析
1、
【答案】(1)變??;電;機(jī)械
(2)3600s
(3)216m
【解析】(1)高速旋轉(zhuǎn)的葉輪把空氣排出風(fēng)機(jī),同時(shí)使外部空氣和灰塵不斷地補(bǔ)充進(jìn)風(fēng)
機(jī),吸塵器就能"吸塵"了,其原理利用了流體流速大的地方壓強(qiáng)小。掃地機(jī)器人工作時(shí)消耗
電能,獲得機(jī)械能,故它在運(yùn)動(dòng)時(shí)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
(2)充滿電后所有電能W=UIt=15V×2A×3600s=108000J,
由尸=也得:
W108000J9、
t=—=----------=3600s;
P30W
(3)克服摩擦力做到功為:
W=Ult=15V×2A×3600s×10%×40%=4320J;
根據(jù)W=FS得:
=V=空雙=2.
F20N
2、
【答案】(1)電;化學(xué);12
(2)6.5×104Pa
(3)驅(qū)動(dòng)力對(duì)它所做的功為4800J;功率為80W
【解析】(1)給送餐機(jī)器人充電的過程中,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;
機(jī)器人的工作電壓為24V,最大行走功率為100W,
由公式P=Ul得,工作電流:
,PIoOW25“
I=-=-------=—A,
U24V6
電池容量為50Ah,由/=2得行走的時(shí)間:
'=尊Q=50A—h=⑵…;
l—A
6
(2)餐車對(duì)地面的壓力:
F=G=mg=(100kg÷30kg)×10N/kg=1300N;
對(duì)地面的壓強(qiáng):
P=JuTV=6?5X∣()4';
S2×10^2∕W2
(3)因?yàn)闄C(jī)器人勻速直線行駛,所以機(jī)器人受到的驅(qū)動(dòng)力F=f=200N;
驅(qū)動(dòng)力對(duì)它所做的功:W=FS=200Nχ24m=4800J;
驅(qū)動(dòng)力做功的功率:
PJ=遜=8?!?/p>
tIx60s
3、
【答案】(1)增大;
(2)1.2A;
(3)2.682kg.
第36頁共51頁
【解析】(1)人們自拍時(shí)用到的自拍神器桿柄套有表面刻有精美花紋的橡膠,這是為了
在壓力一定時(shí),通過增大接觸面的粗糙程度來增大手與桿柄之間的摩擦力.
(2)電池儲(chǔ)存的能量:
W=UTt=4V×3A×3600s=4.32×104J,
充電時(shí)的電流:
W
V=——=1.2A;
U't'
(3)根據(jù)η=2可得,使用該款手機(jī)產(chǎn)生的熱量:
Qι=ηW=5%×4.32×104J=2.16×IO3J,
100個(gè)該款手機(jī)使用一年產(chǎn)生的熱量:
Q=nQι=100×365X2.16Xl03J=7.884XlO7J,
因?yàn)镼=mq,所以可得相當(dāng)于燃燒煤:
7.884×.0υ
=2.682kg.
q3.0×IO7J/kg
答:(1)增大;
(2)使用手機(jī)的快充功能,用時(shí)2小時(shí)就能將手機(jī)電池充滿,充電時(shí)的電流為1.2A;
(3)一年(按365天算)100個(gè)該款手機(jī)產(chǎn)生的熱量相當(dāng)于燃燒2.682kg煤.
4、
【答案】解:(1)機(jī)器人吸塵時(shí),電極高速轉(zhuǎn)動(dòng)使機(jī)器內(nèi)部的流速大,內(nèi)部的壓強(qiáng)變小,
外部壓強(qiáng)不變,在內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用下將雜物壓入吸塵盒內(nèi).
(2)機(jī)器人對(duì)地面的壓力:F=G=mg=2.8kg×J0N∕kg=28N,
287v5
對(duì)地面的壓強(qiáng):p=L==1.4×I0Pai
S2×10^4m2
(3)此充電電池所能儲(chǔ)存的電能為:W=UIt=J5V×2.2A×3600s=l.J88×105J.
答:(1)變??;大氣壓;
(2)該掃地機(jī)器人在水平地面工作時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是1.4×10?;
(3)一次充滿電,電池儲(chǔ)存的電能為1.188×105J.
【解析】流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系;壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算;電功率與電能、時(shí)間的關(guān)系.
(1)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:流速越大,壓強(qiáng)越小.
(2)利用G=,"g求出機(jī)器人的重力,機(jī)器人對(duì)地面的壓力等于其重力,根據(jù)P=C求出壓
S
強(qiáng).
(3)根據(jù)公式W=U〃可求此充電電池所能儲(chǔ)存的電能.
5、[復(fù)合題]
【答案】⑴電荷量;58320
(2)0.45h
(3)充電線較粗可以減小電阻,在充電過程中產(chǎn)生的熱量較少
【解析】⑴由表格數(shù)據(jù)可知,電池的容量為“450OmAh”,mA是電流的常用單位,h是
時(shí)間的常用單位,由/=2的變形式Q=〃可知,“容量”可能與物理量電荷量有關(guān);
該手機(jī)的鋰離子電池最多可以儲(chǔ)存電能:
W=UIt=3.6V×45∞×10^3A×3600s=58320J。
(2)由充電效率=^×100%可得,手機(jī)電池充電時(shí)消耗的電能:
唳』=迪=64800J,
充η90%
第37頁共51頁
由W=U〃可得,涵選用快速充電器將手機(jī)電池充滿需要的時(shí)間:
,唳648∞J
f=-^-=----------=1620s=0.45h。
U,Γ5V×8A
⑶充電器的充電線有電阻,由焦耳定律知,工作過程中會(huì)產(chǎn)生熱量;充電線盡可能做得
粗一些,目的是減小電阻,使充電過程中產(chǎn)生的熱量少一些。
6、
【答案】(1)在家庭電路中對(duì)放電完畢的蓄電池充滿電要lOh;
(2)該汽車勻速行駛IOokm過程中牽引力做的功為1.44×108J;
(3)汽車勻速持續(xù)行駛的最大距離是88km;
(4)汽車勻速行駛IOOkm的油耗是12L.
【解析】(1)充電時(shí)輸入功率:
P=UI=220V×20A=4400W=4.4kW,
W
由P=7可知,充滿電的時(shí)間:
W44kW?hSL
t=一=--------=IOh;
t4AkW
(2)因汽車勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài),受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力,
所以,汽車受到的牽引力:
F'=A1440N,
該汽車勻速行駛IOOkrn過程中牽引力做的功:
W,=F,s=1440N×100×103m=1.44×lO8J;
(3)蓄電池充滿電后,由η=U返XlOO%可得,獲得的機(jī)械能即牽引力做的功:
W
W機(jī)械=Wn=44x3.6χ106J×80%=1.2672×108J,
『=蟹=端含=8.岡OLm;
(4)汽車勻速行駛Iookm過程中牽引力做的功W,=L44xl08j,
由η=巴XIo0%可得,汽油完全燃燒釋放的熱量:
Q
w1.44×IOsJ
QC放=—==6×108J,
24%
由Q放=Vq可得,消耗汽油的體積:
V=曳=用職=12L?
q5.0×107J∕Δ
7、
【答案】(1)電(2)當(dāng)你騎著圖中這款車在平直的公路上行駛時(shí),地面受到的壓強(qiáng)是9
XlO4Pa(3)圖中這款車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是5A(4)圖中這款車的鋰電池最多
所儲(chǔ)存的電能約1.296×IO6J(5)“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)”時(shí)人所提供的能量與“電力驅(qū)動(dòng)'’時(shí)鋰電池
提供的能量之比為3:4
【解析】(1)“發(fā)電機(jī)”實(shí)現(xiàn)"自發(fā)電'’的發(fā)電原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,無鏈條電動(dòng)自行車可
將騎行者踩腳踏板所產(chǎn)生的動(dòng)能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能,由車子的鋰電池存儲(chǔ)之后再通過電
動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)后輪再次轉(zhuǎn)化成動(dòng)能.
(2)自己的質(zhì)量約為50kg,
則騎著圖中這款車是對(duì)地面的壓力:
F=G=(m車+m日II)g=(40kg+50kg)×10N∕kg=900N,
對(duì)地面的壓強(qiáng):
第38頁共51頁
F900N
P=-=---------=9XlO4Pa;
S0.01m2
(3)根據(jù)P=Ul可得,圖中這款車以額定功率行駛時(shí)的工作電流:
.PISOW
1-----------------=5A;
U36V
(4)鋰電池最多所儲(chǔ)存的電能:
W=UIt=36v×10A×3600s=1.296×IO6J;
(5)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)提供的能量:
44
W2=Fs2=F×3.5×10m=F×3.5×IOJ,
鋰電池驅(qū)動(dòng)時(shí)提供的能量:WI=FSI=FX2X104m=FX2XIO4J,
“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)”時(shí)人所提供的能量:
444
W3=W2-Wι=F×3.5×IOJ-F×2×IOJ=FX1.5×IOJ,
“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)”時(shí)人所提供的能量與“電力驅(qū)動(dòng)”時(shí)鋰電池提供的能量之比:
V?F×1.5X104J3
W^~F×2×104J~4
8、
【答案】(1)7.5×104Pa
(2)2.125h
(3)20.4km
【解析】(1)由題意可知,平衡電動(dòng)車對(duì)地面的壓力:
F=G?=(m車+m人)g=(15kg+45kg)×10N∕kg=600N,
該平衡電動(dòng)車對(duì)地面的壓強(qiáng):
F600N
P=-=7.5×IO4Pa:
S80×10-4W2
(2)由表格數(shù)據(jù)可知,鋰電池容量為300W?h,表示平衡車以300W的功率行駛時(shí)最多行
駛Ih,
則鋰電池充足一次電儲(chǔ)存的電能:
W電=300W?h=300W×3600s=1.08×106J,
根據(jù)〃=k可得,牽引力做的功:
65
W=Wφη=1.08×10J×85%=9.18×10J,
W
由P=—可得,以額定功率工作時(shí)最多騎行的時(shí)間:
t
W9.18×105J
=7650s=2.125。
~P120W
(3)因電動(dòng)車在平直的公路上勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài),
所以電動(dòng)車受到的牽引力:F=f=45N,
根據(jù)W=FS可得,平衡電動(dòng)車最遠(yuǎn)行駛的路程:
W9.18×105J
S=——=-------------------=20400,〃=20.4ZOT。
F45N
【答案】(1)600N
(2)12000W
(3)4h
(4)83.3%
【解析】(1)由題意可得這輛電動(dòng)汽車受到的阻力:
第39頁共51頁
f=0.03G=0.03mg=0.03×2×103kg×10N∕kg=600N;
(2)電動(dòng)汽車勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài),受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力,
則電動(dòng)汽車受到的牽引力:F=f=600N,
電動(dòng)汽車的功率:
WFS
P=—=--Fv=600N×20m∕s=12000W;
(3)由P=:可得,充滿電需要的時(shí)間:
叱60kW.h,
t=~Il=-----------=4λΛ;
電lti《?5kW
(4)電動(dòng)汽車最大續(xù)航里程為300km,則牽引力做的功:
38
Wwκ=Fs=600N×300×10m=1.8×10J,
消耗的電能:
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