Question

我国自行生产的混合动力汽车已经服务于北京奥运．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量．

电压/v	300
功率/w	30
容量/Ah	100
质量/kg	320

（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点________．
（2）表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能．
（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×10⁷J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．
①内燃机若完全燃烧燃油4.475kg能放出多少热量？
②车速为50km/h时汽车发动机的动力有多大？
③试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）．

Answer 1

解：（1）混合动力汽车启动时，内燃机不工作，只有当蓄电池电能过低或高速行驶时，才用到内燃机，所以混合动力汽车污染少．
故答案为：清洁，污染少、能源利用率高．
（2）该蓄电池组储存的电能为：W=UIt=300V×100A×3600s=1.08×10⁸J
答：该蓄电池可储存1.08×10⁸J的电能．
（3）①内燃机若完全燃烧燃油4.475kg能放出的热量是：
Q=mq=4.475kg×4.0×10⁷J/kg=1.79×10⁸J
答：放出的热量是1.79×10⁸J．
②分析图可知：车速为50km/h时，受到的阻力位2000N，又因为车做匀速直线运动，所以F=f=2000N
答：发动机的动力为2000N．
③行驶过程中充入的电能W₁=W×（80%-60%）=1.08×10⁸J×（80%-60%）=2.16×10⁷J
车行驶的路程为：s=vt=50km/h×0.5h=25km=250OOm
行驶机械功：W₂=Fs=2000N×25000m=5×10⁷J
内燃机的效率为：η==40%
答：内燃机的效率为40%．
分析：内燃机主要讲内能转化为机械能，在燃烧燃料时，产生的废气会污染环境，并且废气带走大部分热量，内燃机的效率很低．要解决此题需要用到计算公式：W=UIt、Q=mq、W=Fs、η=．
点评：此题考查了电功、机械功的计算，并且还考查了热机的效率，及燃料燃烧时的放热公式．考查得很全面．