Question

17．目前汽车刹车器均采用油压制动．油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉，形成能源的浪费．现有一种汽车再生制动器，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来，有效地利用了能量．
实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力，仍需要与油压制动器配合使用，产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求，若某汽车以72km/h的速度行驶，刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如下表：

时间t/s	0	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4	1.6
再生刹车阻力f/×103N	8.0	8.1	8.4	9.0	10.0	10.0	10.0	7.5	5.0

①汽车刹车时，再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是D．
A．逐渐增大　B．先增大后不变　C．先增大后减小　D．先增大后不变再减小
②在图甲中作出汽车刹车时再生制动器0～0.8s内产生的刹车阻力随时间变化的图象．
③如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×10⁴N，由图甲可知t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力8.6×10³ N，此时油压制动器还需产生1.4×10³ N的刹车阻力．
④在满足③的刹车阻力作用下，汽车的行驶路程与时间变化的关系如图乙所示，则在0～0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功W=1×10⁵J．

Answer 1

分析 ①根据表格中时间和刹车阻力大小的变化进行判断．
②利用数学描点法，描出刹车阻力和时间对应点，然后用光滑的曲线连接起来．
③从作出的刹车阻力和时间的变化图上，找出t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力；再生刹车阻力与油压产生的刹车阻力之和等于恒定的刹车阻力．
④由图乙知，汽车在0～0.5s内行驶的距离，利用W=Fs求在0～0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功．

解答 解：
①由表格数据知，汽车刹车时，再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间先增大，然后减小，故选D．
②在图上描出再生刹车阻力和时间的对应点（0，8.0）（0.2，8.1）（0.4，8.4）（0.6，9.0）（0.8，10.0），然后用光滑的曲线连接起来．如图．

③由图甲可知t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力为8.6×10³N，如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×10⁴N，此时油压制动器还需产生刹车阻力为：1×10⁴N-8.6×10³N=1.4×10³N．
④由图乙知，汽车在0～0.5s内行驶了10m，
在0～0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功W=Fs=1×10⁴N×10m=1×10⁵J．
故答案为：①D；②如图所示；③8.6×10³；1.4×10³；④1×10⁵J．

点评 本题实际上考查的物理知识并不难，而是从图上获取再生刹车阻力、运动距离有一定的困难，给习题造成难度，并且本题的阅读量比较大，也增加了习题的难度，学生们要克服这一点．