Question

【题目】阅读下面短文并回答问题

混合动力汽车

下图是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。测试人员驾驶该车在平直公路上以 50km/h 的速度匀速行驶 1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油 10kg，蓄电池储存的能量由最大值的 60%增大至最大值。该车行驶时所受阻力 f 和车速 v 的关系如图甲所示，蓄电池的参数如图乙所示。

(1)该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，若飞轮转速是 1800r/min，则每秒对外做功_____次；

(2)下列说法错误的是_____；

A.蓄电池充电时化学能转化为电能

B.方向盘上适当增加花纹是为了增大摩擦力

C.使轮胎形变的力是轮胎对地面的压力

D.汽车设计为流线型，则该车在高速行驶时对路面的压力会比静止时小

(3)在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”指每消耗单位能量时对应的载客数和行驶路程的乘积，即客运效率=人数×路程/消耗能量。1人骑电动自行车，每消耗 106J 的能量可行驶 30km，则此电动自行车与这辆汽车（测试过程车内有两人）的客运效率之比是_____；（汽油的热值为4.6×107J/kg）

(4)测试过程中该车内燃机能量转化效率为_____（结果保留一位小数）。若内燃机不工作，该车_____（填“能”或“不能”）保持 50km/h 的速度匀速行驶。

Answer 1

【答案】15 A 105.6：1 45.2% 不能

【解析】

(1)[1]该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，一个工作过程有4个冲程，活塞往复2次，曲轴飞轮转2周，只做功1次；则若飞轮转速是1800r/min，即每秒飞轮转30周，则每秒对外做功15次。

(2)[2]蓄电池充电过程是电能转化为电池内部的化学能，A错误；方向盘上适当增加花纹是为了增大粗糙度从而增大摩擦力，B正确；轮胎对地面产生压力，施力物体是轮胎，故是轮胎发生弹性形变对地面的力，C正确；小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，车身上方空气流速大，压强小，小汽车受到了一个向上的升力，减小了小汽车对地面的压力，D正确；故选A。

(3)[3]由客运效率=人数×路程/消耗能量，可知自行车的客运效率为

1×30km/106J

测试过程中车消耗燃油能量为

蓄电池储存的能量由最大值的60%增大至最大值，蓄电池的最大容量为30kWh，则转化成的电能为

则测试过程中车实际消耗能量为

车的客运效率为

2×50km/3.52×108J

则此电动自行车与这辆汽车（测试过程车内有两人）的客运效率之比是

1×30km/106J：2×50km/3.52×108J=105.6：1

(4)[4]当测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶时，根据图表可知此时车受摩擦阻力为2000N，由水平方向上二力平衡可知，车的牵引力也是2000N，则测试过程中该车有用功为

总的有用功包括牵引力做功与转化成的蓄电池电能，则内燃机能量转化效率为

[5]测试过程中该车牵引力功率为

而蓄电池的额定功率为25kW，则若内燃机不工作，该车不能保持50km/h的速度匀速行驶。