Question

20．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8.5×10³ ～8.7×10³N N，此时油压制动器还需产生1.5×10³ ～1.3×10³ 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）依次分析表格中所记录的9组数据，可得出变化的规律；
（2）对照表格数据，先画点，再描线；
（3）t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力要通过图象进行估测，得出有效的范围，再根据汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×10⁴N来计算出此时油压制动器还要产生的刹车阻力；
（4）要解决此题，需要掌握功的计算公式：W=Fs，知道刹车阻力，同时从乙图中确定0.5s内移动的距离．

解答 解：（1）分析表中的数据可知，再生制动器的刹车阻力从8.0N到10.0N逐渐增大，又保持10．N不变，最后又减小，所以选项D符合题意；
（2）先画点，再描线，如图所示；

（3）结合表格中第0.4s和0.6s的数据，并对照图象，可以看出，t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力约为8.5×10³ ～8.7×10³N以内；因为汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×10⁴N，因此，用这一恒力减去8.5×10³ ～8.7×10³N得，此时油压制动器还要产生的刹车阻力为1.5×10³ ～1.3×10³N．
（4）刹车阻力的大小f=1×10⁴N，由图乙知，0.5s内通过的路程为10m．
所以克服刹车阻力做的功为：W=fs=1×10⁴N×10m=1×10⁵J．
故答案为：（1）D；（2）见上图；（3）8.5×10³ ～8.7×10³；1.5×10³ ～1.3×10³；（4）1×10⁵．

点评 此题考查了对发电机的理解，同时给出一些信息，让学生根据所学的知识来解决问题，主要考查了学生的识图能力和根据数据得出结论的能力．同时考查了学生的作图，一定要用平滑的曲线进行连接．还考查了有关功的计算，一定要掌握功的计算公式：W=Fs，找到对应的物理量．