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上海大众向2010年世博会提供了一种混合动力轿车.轿车使用燃料作动力,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5L(假设燃油完全燃烧,燃油的密度ρ=0.8×103kg/
题目详情
上海大众向2010年世博会提供了一种混合动力轿车.轿车使用燃料作动力,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5L(假设燃油完全燃烧,燃油的密度ρ=0.8×103 kg/m3,热值q=4×107J/kg),求:
(1)此时该混合动力轿车牵引力所做的功是多少?
(2)该混合动力轿车的热机效率是多少?
(3)轿车使用超级电池作动力,电池最多能提供8×107J的电能.它以45km/h的速度沿平直公路匀速行驶时,每行驶1m要消耗200J的能量来克服阻力做功.若电源提供的能量只有60%用于克服阻力做功.这辆车以45km/h的速度匀速直线行驶的最远路程是多少?
(4)当电池组能量耗尽后,用充电器给电池组充电.若充电器工作电压为220V,平均电流为15A,充电过程中没有能量损失,则给电池组充满一次电所需的时间是多少?
(1)此时该混合动力轿车牵引力所做的功是多少?
(2)该混合动力轿车的热机效率是多少?
(3)轿车使用超级电池作动力,电池最多能提供8×107J的电能.它以45km/h的速度沿平直公路匀速行驶时,每行驶1m要消耗200J的能量来克服阻力做功.若电源提供的能量只有60%用于克服阻力做功.这辆车以45km/h的速度匀速直线行驶的最远路程是多少?
(4)当电池组能量耗尽后,用充电器给电池组充电.若充电器工作电压为220V,平均电流为15A,充电过程中没有能量损失,则给电池组充满一次电所需的时间是多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)已知:f=3.0×103N s=5.6km=5.6×103m
求:W=?
(2)已知:ρ=0.8×103kg/m3 V=1.5L=1.5×10-3m3 q=4×107J/kg
求:η热=?
(3)W总=8×107J η电=60% n=200J/m
求:S=?
(4)已知:W=8×107J U=220V I=15A
求:t=?
(1)因为轿车匀速行驶,所以牵引力F=f=3.0×103N
牵引力做的功W=Fs=3.0×103N×5.6×103m=1.68×107J;
(2)消耗燃油的质量:m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg
燃油完全燃烧所产生的热量:Q=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J
热机效率η热=
=
=35%.
(3)∵η=
∴W有用=ηW总=8×107J×60%=4.8×107J,
最远路程S=
=
=2.4×105m.
(4)因为W=Pt=UIt
给电池组充满一次电所需的时间是t=
=
=2.42×104s.
答:
(1)此时该混合动力轿车牵引力所做的功是1.68×107J;
(2)该混合动力轿车的热机效率是35%;
(3)若电源提供的能量只有60%用于克服阻力做功.这辆车以45km/h的速度匀速直线行驶的最远路程是2.4×105m;
(4)给电池组充满一次电所需的时间是2.42×104s.
求:W=?
(2)已知:ρ=0.8×103kg/m3 V=1.5L=1.5×10-3m3 q=4×107J/kg
求:η热=?
(3)W总=8×107J η电=60% n=200J/m
求:S=?
(4)已知:W=8×107J U=220V I=15A
求:t=?
(1)因为轿车匀速行驶,所以牵引力F=f=3.0×103N
牵引力做的功W=Fs=3.0×103N×5.6×103m=1.68×107J;
(2)消耗燃油的质量:m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg
燃油完全燃烧所产生的热量:Q=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J
热机效率η热=
W |
Q |
1.68×107J |
4.8×107J |
(3)∵η=
W有用 |
W总 |
∴W有用=ηW总=8×107J×60%=4.8×107J,
最远路程S=
W有用 |
200J/m |
4.8×107J |
200J/m |
(4)因为W=Pt=UIt
给电池组充满一次电所需的时间是t=
W |
UI |
8×107J |
220V×15A |
答:
(1)此时该混合动力轿车牵引力所做的功是1.68×107J;
(2)该混合动力轿车的热机效率是35%;
(3)若电源提供的能量只有60%用于克服阻力做功.这辆车以45km/h的速度匀速直线行驶的最远路程是2.4×105m;
(4)给电池组充满一次电所需的时间是2.42×104s.
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