Question

【題目】上海國際一級方程式賽車場呈“上”字造型，賽道總長約5.4公里，擁有14個不同轉彎半徑的彎道和9種不同組合的賽道。賽車比賽中，車手要不斷改變賽車的速度和運動方向。賽車比賽精彩激烈、難度大、科技含量高。

（1）為了保證比賽的安全，賽場安排了巡警，如圖1是巡警所用的某品牌電動巡邏車，其主要技術參數如表所示。已知該電動巡邏車在水平路面上勻速行駛時所受的阻力為人車總重的0.04倍，設該電動機能把電能全部用來牽引巡邏車克服阻力做功。總質量為220kg的四名巡警乘坐該車，在水平路面上以額定功率勻速行駛10min。求：

①電動機消耗了多少電能____________？

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9×10-2m2，巡邏車停止時，人和車對地面的壓強是多大________（g取10N/kg）？

（2）賽車運動對汽車工業的促進作用很大，為節約能源，目前汽車剎車器均采用油壓制動。油壓制動剎車時消耗的機械能以內能形式排放掉，形成能源的浪費。現有一種汽車再生制動器，能把汽車剎車制動時消耗的機械能轉化為電能而儲存起來，有效地利用了能量。將汽車正常行駛時關閉發動機，直至汽車停止的過程中，通過再生制動器將動能轉化為電能的效率稱為儲能效率。從能量轉化的角度看，汽車再生制動器相當于__________________（電動機/汽油機/發電機）。

（3）某次測試過程中，先讓汽車正常行駛，然后關閉發動機，分別測出開啟和關閉再生制動器兩種情況下，汽車通過的路程s與對應的速度大小v，計算出動能Ek，作出Ek-s圖象，如圖2所示。可以看出，開啟再生制動器進行測試的圖線是①、②中的____________，該次測試中儲能效率為______________________ 。

Answer 1

【答案】 1.8×106 J 5000m 105Pa 發電機 ② 60％

【解析】試題分析：從題可知，電動巡邏車以額定功率勻速行駛，知道電動機的額定功率和工作時間，可利用公式W=Pt計算出消耗的電能；知道電動機能把80%的電能用來克服阻力做功，從而可以計算出電動巡邏車克服阻力做的功，知道人和車的質量，可利用公式G=mg計算出人和車的總重力，而所受的阻力為人車總重的0.04倍，從而可以計算出阻力的大小，最后再利用公式計算出巡邏車通過的路程；已經計算出人和車的總重力，在水平面上壓力和重力相等，又知道輪胎與地面的總接觸面積，可利用公式計算出人和車對地面的壓強；W=Pt=3000W

S=W/F=

p=F/S=9000N/9×10-2m2=1×105Pa