Question

【題目】近幾年環(huán)保低碳風(fēng)勁吹，混合動力汽車已成為車展上的“常客”．2010年3月，我國自行研制的一款混合動力汽車也在北京車展上展出．混合動力汽車啟動時，內(nèi)燃機(jī)并不工作，動力電池通過驅(qū)動電機(jī)向車輪輸送能量；當(dāng)高速行駛或動力電池儲存電能過低時，內(nèi)燃機(jī)啟動，既可以向車輪輸送能量，也可以同時給動力電池充電；當(dāng)車輛需要全力加速時，內(nèi)燃機(jī)和動力電池還可以同時給動力電池充電；當(dāng)車輛需要全力加速時，內(nèi)燃機(jī)和動力電池還可以同時向車輪輸送能量．

（1）該混合動力汽車啟動時，若驅(qū)動電機(jī)兩端的電壓為250V，通過的電流為80A，則驅(qū)動電機(jī)的電功率為多大？

（2）該混合動力汽車所用的磷酸鐵鋰動力電池可儲存的最大電能為2.88×107J，若充電電壓為320V，充電電流為50A，則對動力電池充電的時間最長為多少？（充電時無能量損耗）

（3）該混合動力汽車在平直公路上以72km/h勻速行駛10min后，其內(nèi)燃機(jī)消耗了汽油1.2kg，假設(shè)汽油完全燃燒所釋放能量的一半轉(zhuǎn)化為牽引力做功和給動力電池充電，其中動力電池儲存的電能增加了7.2×106J，試求汽車受到的阻力是多大？（汽油的熱值q=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】（1）驅(qū)動電機(jī)的電功率為2×104W；

（2）對動力電池充電的時間最長為0.5h；

（3）汽車受到的阻力是1700N．

【解析】解：

（1）驅(qū)動電機(jī)的電功率：

P=UI=250V×80A=2×104W；

（2）由W=UIt可得，對動力電池充電的時間：

t===1800s=0.5h；

（3）汽油完全燃燒放出的熱量：Q放=qm=4.6×107J/kg×1.2kg=5.52×107J，

汽車牽引力做的功：W=50%Q放﹣W電=0.5×5.52×107J﹣7.2×106J=2.04×107J

汽車行駛時間為：t=10min=h

汽車行駛路程：S=vt=72km/h×h，

h=12km=1.2×104m，

汽車牽引力做功等于克服阻力做功W=F阻s，

所以阻力為：F阻===1700N

答：（1）驅(qū)動電機(jī)的電功率為2×104W；

（2）對動力電池充電的時間最長為0.5h；

（3）汽車受到的阻力是1700N．