Question

【題目】閱讀短文，回答問題：
汽車的再生制動器
目前大多數汽車剎車時均采用油壓制動．油壓制動剎車時消耗的動能轉化為內能釋放掉，形成了能源的浪費．而現在的混合動力汽車采用再生制動器，它能把汽車剎車制動時消耗的動能轉化為電能儲存起來，同時產生汽車所需的制動力，從而有效減少了汽車的燃油消耗、污染物排放和制動器摩擦片的磨損．
汽車剎車時再生制動器是無法提供足夠的剎車阻力，仍需要與油壓制動器配合使用，產生恒定的剎車阻力來滿足剎車要求．若某汽車以72km/h的速度行駛，剎車時再生制動器產生的阻力隨時間變化的關系如下表：

再生制動器只會把一部分的動能再生使用，其余的動能轉化為內能．汽車正常行駛時，將發動機關閉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．儲能效率根據不同的使用環境有所不同.
（1）從能量轉化的角度看，汽車再生制動器相當于（ ）
A.電動機
B.發電機
C.汽油機
（2）汽車剎車時，再生制動器所產生的剎車阻力大小隨時間的變化情況是（ ）
A.逐漸增大
B.先增大后不變
C.先增大后減小
D.先增大,后不變,再減小
（3）在甲圖中畫出汽車剎車時再生制動器0～0.8s內產生的剎車阻力隨時間變化的圖像．

（4）如果汽車制動時需要產生恒定的剎車阻力為1×104N，由圖甲可知t=0.5s時，油壓制動器還需產生N的剎車阻力．
（5）某次測試中，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E k ，畫出了對應的E k -s 圖像如乙圖所示．由圖像可以求出此次測試中的儲能效率為 ．

A.40%
B.60%
C.66.7%
D.90%

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）D
（3）解：如下圖所示:

（4）1.4×103 （數值在1.3×103～1.5×103以內）
（5）A
【解析】（1）由題意可知，汽車再生制動器將機械能轉化為電能，與發電機的能量轉化相同，B符合題意；
（2）由表格數據知，汽車剎車時，再生制動器所產生的剎車阻力大小隨時間先增大，后不變，然后減小，故選D；
（3）在圖上描出再生剎車阻力和時間的對應點（0，8.0）（0.2，8.1）（0.4，8.4）（0.6，9.0）（0.8，10.0），然后用光滑的曲線連接起來．如圖．

；
（4）再生剎車阻力與油壓產生的剎車阻力之和等于恒定的剎車阻力，由圖甲可知t=0.5s時再生制動器產生的剎車阻力為8.6×103N．則油壓制動器還需產生的剎車阻力為1×104N-8.6×103N=1.4×103N；
（5）關閉發動機后，關閉再生制動器，汽車克服摩擦力做功，動能全部轉化為內能，由圖②可知，關閉發動機時汽車的動能為EK0=W=fs2=f×（40m-30m）=10m×f，開啟再生制動器，由圖①可知，汽車克服摩擦力做功W=fs1=f×（36m-30m）=6m×f，則動能轉化為的電能為E=EK0-E=10m×f-6m×f=4m×f，則該次測試中儲能效率 ，故選項A正確．

故答案為：（1）B；（2）D；（3）見上圖；（4）1.4×103；（5）A．
（1）發電機的工作原理是機械能轉化為電能，與再生制動器的原理相同；
（2）再生制動器所產生的剎車阻力大小隨時間先增大，后不變，然后減小，根據二力平衡的知識進行分析；
（3）根據題目所給數據進行描點繪圖；
（4）由圖像分析，找出對應點，進行精算；
（5）理解儲能效率的定義和公式進行計算，理解題目中數據的物理意義即可計算.