【題目】電動汽車是世界各國大力推廣的新型交通工具,它具有節(jié)能、環(huán)保等特點.我國生產的某品牌電動汽車配備容量為120kW·h的鋰電池.研究人員對汽車在行駛中所受到的阻力Ff與速度的關系,通過實驗得到有關數(shù)據(jù)如下表所示.

(1)表漏填了一個數(shù)據(jù),漏填的數(shù)據(jù)應為_____N

(2)當該車以40m/s的測試速度勻速行駛時,牽引力功率為多少?

(3)該車充滿電后以30m/s的速度勻速行駛,最多能行駛360km,則牽引力做的功是多少?電能轉化為機械能的效率是多少?

【答案】(1)400 N (2)6.4×104W(3)3.24×108J 75%

【解析】1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,汽車速度增大為原來的3倍,則阻力增大為原來的9倍(9=32 );速度增大為原來的4倍,則阻力增大為原來的16倍(16=42 );即汽車所受的阻力與速度的平方成正比,所以,當汽車的速度為20m/s時,汽車受到的阻力為10m/s時阻力的22 =4倍,則此時的阻力Ff =4×100N=400N,所以漏填的數(shù)據(jù)應為400N;

2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,當該車以40m/s的測試速度勻速行駛時,阻力Ff ′=1600N,因為勻速行駛,所以此時的牽引力:F =Ff ′=1600N,牽引力的功率:P=F v=1600N×40m/s=6.4×104 W=64kW;

3)當該車以30m/s的測試速度勻速行駛時,牽引力F ′=Ff ″=900N,

牽引力做的功:W =F ′s=900N×360×103 m=3.24×108 J

已知電動汽車配備容量為120kWh的鋰電池,則汽車消耗的電能:

W =P t=120×103 W×3600s=4.32×108 J

電能轉化為機械能的效率:η=W/W×100%=3.24×108J/4.32×108J×100%=75%

練習冊系列答案
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