有一混合动力汽车,由汽车发动机(汽油机)和电动机为驱动系统提供动力,汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈,该汽油发动机的最大功率是69kW,以最大功率工作时曲轴转速为5000r/min.活塞从气缸一端运动到另一端所扫过的容积为气缸排气量,气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比,如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图,该车排气量是1.8L,压缩比为10:1,动力蓄电池额定电压为200V,容量(蓄电池放电电流和放电时间乘积)为150A•h,已知该车的动能E与其速度v的关系如下表所示.
v/ms﹣1 |
1 |
2 |
4 |
10 |
20 |
E/J |
6.0×102 |
2.4×103 |
9.6×103 |
6×104 |
2.4×105 |
(1)该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能?
(2)a.当这辆汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶时,动力完全由汽油发动机提供,若汽车汽油发动机的输出功率为54kW,则此时汽车所受的阻力是多大?
b.当驾驶员看到前方限速标志时,立即减速并启动充电装置给动力蓄电池充电,汽车速度由108km/h减小到72km/h,若在此过程中动力蓄电池获得的电能为汽车所减少动能的50%,则动力蓄电池获得的电能为多少焦?
(3)若该汽车汽油发动机以最大功率工作时,吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是7.2×10﹣5kg,此时这台汽油发动机的效率是多少?(q汽油=4.6×107J/kg)
小刚观察了市场上的“测重仪”后,画出了如图所示的原理图:A为托盘,P为金属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上,并能随轻质弹簧一起上下滑动,当托盘中不放物体时,P位于R的最上端。已知R0=5Ω,R的最大阻值为25Ω,电源电压恒为3V。问:
(1)图中的质量表应该用什么电表改装?。
(2)当开关S闭合,不称量物体时,通电5min电阻R消耗的电能是多少?
(3)当称量物体质量达到最大值时,R0消耗的功率是多少?
随着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了我市普通家庭。下表为小军家小汽车的相关数据:
水箱装满水后总质量:1600kg |
额定功率:100kW |
车轮与地面的总接触面积:8.0×10-2m2 |
水箱容量:5L |
(1)汽车发动机是汽油机,从能源可否再生角度来看,汽油是能源。
(2)汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔内并旋转(相当于闭合开关),请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整。
(3)汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的较大的性质,当水箱装满水,水温升高20℃时,求水吸收的热量。(c水=4.2×103J/(kg℃))
(4)该车静止在水平地面上时,求对地面的压强。(g=10N/kg)
(5)假若该车在水平路面上以40 kW的功率匀速行驶10min,消耗汽油1.5 kg,求小汽车发动机的效率。(q汽油=4.6×107J/kg)
如图甲,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止.如图乙所示的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h的变化图像.试求:(g取10 N/kg)
(1)圆柱体受到的最大浮力.
(2)圆柱体的密度.
2011年2月21日,“雪龙”号极地考察船抵近南极中山站,考察船与中山站之间是一层海冰.科考队员打算驾驶履带车驶过冰层前往中山站,载人履带车的质量为25t,每条履带与冰面的接触面积为2m2.为探测冰层的承受极限,科考队员把质量为280kg、底面积为400cm2的钢锭压在水平冰层上,冰层恰好处于极限状态(有微小裂缝但无明显破裂).问:
⑴冰层能承受的极限压强是多少?(g取10N/kg)
⑵通过计算判断履带车能否安全驶过冰层?
小明家的电热饮水机,有加热和保温两种工作状态,饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开,处于保温状态;当水温降至一定温度t时,S1又闭合重新加热.饮水机的铭牌数据与电路原理图如下:
热水箱水量 |
额定电压 |
加热时功率 |
保温时功率 |
2kg |
220V |
440W |
40W |
(1)求电阻R1的阻值;
(2)求正常加热时通过饮水机的电流;
(3)在无人取水情况下,饮水机重新加热一次的时间为5min.加热一次消耗的电能是多少?重新加热前的水温是多少?【不计能量损失,c水=4.2×103J/(kg·℃)】