主題提升課(二)

生產生活中的功和能量問題(新能源汽車為例)第八章

機械能守恒定律我國是石油進口大國，進口的石油主要用于交通運輸。燃油汽車過多不僅污染環境，還嚴重影響到我國的能源安全。低碳經濟是指在可持續發展理念指導下，通過技術創新、制度創新、產業轉型、新能源開發等多種手段，盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。大力發展新能源汽車是國家突破能源困局的重要舉措。為更好促進新能源汽車發展，更好區分辨識新能源汽車，實施差異化交通管理政策，公安部啟用新能源汽車專用號牌。公安部交通管理局在前期調研論證的基礎上，設計了新能源汽車號牌式樣等。一般新能源汽車最大功率70kW，最大扭矩180N·m。

A．電動汽車行駛中所受的阻力為3000NB．A到B階段，牽引力的功率保持不變C．若已知電動汽車總質量為1200kg，則汽車勻加速的時間是1.8sD．電動汽車的額定功率為108kW√

【典例2】

(多選)一輛新能源汽車以恒定功率行駛時，在6s內沿平直的公路前進了65m，速度從5m/s恰好增大到最大值。已知整車質量為M＝2500kg，行駛過程中所受到的阻力恒為f＝10000N。該6s時間內，下列說法正確的是(

)A．該汽車做勻加速直線運動B．該汽車的恒定功率為150kW，最大速度為15m/sC．該汽車的恒定功率為330kW，最大速度為33m/sD．該汽車的車速為10m/s時，其加速度為2m/s2√√

【典例4】如圖1是正在充電的某款智能電動汽車，衡量電池性能的一個重要參數是能量密度，電池能量密度指的是電池平均單位質量所釋放出的電能。許多新能源車都有動能回收裝置，儲能效率是指汽車關閉發動機同時開啟儲能裝置，通過發電機將減少的動能轉化為電能的效率。電池輸出的電能有80%用于維持車輛行駛，并在剩余10%時啟動系統低電量保護而無法行駛。由于汽車銘牌有部分被損壞，導致電池容量的數據丟失。該款電動汽車的部分參數如下表：整車質量1500kg儲能效率60%電池容量

電池能量密度0.15kW·h/kg小張查閱資料后發現大部分的汽車電池質量為400kg，若某次小張駕駛該車在高速勻速行駛時儀表盤顯示：輸出功率P＝10kW，速度v＝100km/h，剩余電量60%。(1)該款智能電動汽車配備的電池容量是多少？(2)該車在此時的牽引力為多大？(3)如果先讓汽車以一定速度勻速直線行駛，然后關閉發動機，分別測出開啟和關閉發電機兩種情況下，汽車通過的路程s與勻速運動時的動能Ek，作出Ek-s圖像(如圖2)，若汽車行駛過程中所受的阻力恒定，試計算在開啟發電機的測試中，電池中最多可增加的能量。

(3)由(2)分析可知汽車行駛時受到的阻力大小為f＝F＝360N由題圖2可知，不開啟發電機行駛的距離為s＝70m－30m＝40m開啟發電機行駛的距離為s′＝46m－30m＝16m根據功能關系可得fs＝W電＋fs′＝Ek0解得W電＝fs－fs′＝360×(40－16)J＝8640J由表格數據可知儲能效率為60%，則開啟發電機的測試中，電池中最多可增加的能量為ΔE電＝60