交通工具类综合应用题(8道)

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交通工具类

1.如图所示为我国首创的闪充电车在宁波正式下线运行，与该车匹配的充电桩在乘客上下车约30s 的时间即可把电充满，并可让电车正常行驶5km ．电车满载时总重约1.5×105N ，以10m/s 速度正常匀速行驶时，受到的平均阻力约为车重的0.02倍．（g 取10N/kg

）

第1题图

（1）若电车满载时对地面的压强为5×105Pa ，则车胎与地面的接触面积为多大？

（2）电车正常匀速行驶时的功率为多大？

（3）若该电车每次充电后能持续正常行驶5km,行驶过程中

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能量的利用率为80%，请计算每次充满电，电车可从充电桩获得多少电能？

（4）若该车正常行驶时电能转化为机械能的效率为50%，则每次从充电桩获得的能量相当于完全燃烧多少千克柴油所释放的热量？（q 柴油=4.3×107J/kg ，结果保留两位小数）1.解：（1）地面受到电车的压力：F =G =1.5×105N 由F p S

=可得，车胎与地面的接触面积：5251.510N =0.3m 510Pa F S p ⨯==⨯（2）阻力：f =0.02G =0.02×1.5×105N=3000N ；

因为电阻做匀速直线运动，因此牵引力和阻力是一对平衡力，即F 牵=f =3000N 电车正常匀速行驶时的功率：

4=3000N 10m/s=310W F W P F v t t

===⨯⨯牵牵（3）电车从充电桩获得的电能

475000m 3.010W 10m /s ==1.87510J

80%P t W η⨯⨯=⨯（4）充满一次电车做的功：

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W =F 牵s =3000N×5×1000m=1.5×107J

根据题意可知：W 电×η=W ，即W 电×50%=1.5×107J

解得W 电=3×107J ；

由W 电=Q =mq 可得，

77310J

=4.310J /k g W

m q ⨯=⨯电≈0.91kg

2.如图所示是我国自主研制生产的大型水陆两栖飞机

AG600.该两栖飞机装满水后的总质量为50t ，低空巡航速度500km/h ，最大航程为4500km.它在水平方向受到的阻力为飞机总重的0.1倍，可满足我国森林灭火和水上救援的迫切需要.

求：

第2题图

（1）飞机以低空巡航速度匀速飞行完最大航程，需要多长时间？

（2）飞机装满水后匀速飞行到最大航程的一半时，牵引力

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做了多少功？（总质量不变）（g 取10N/kg ）

（3）若飞机发动机的效率为30%，飞机要完成最大航程，需要消耗多少航空燃油？（航空燃油的热值q =5×107J/kg ）2.解：(1)飞机飞行的最大航程为4500km ，则飞行时间：4500k m =9h 500k m /h

s t v ==(2)飞机的总重力：G =mg =50×103kg×10N/kg=5×105N

飞机匀速飞行，发动机的牵引力等于阻力，

即：F =f =0.1G =0.1×5×105N=5×104N

牵引力做的功：W =Fs =5×104N×

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×4.5×106m=1.125×1011J (3)根据×100%W Q η=放可知,11111.12510J = 3.7510J 30%W Q η⨯=⨯放则需要航空燃油的质量：11373.7510J 7.510kg 510J/kg

Q m q ⨯===⨯⨯3.柴电混合动力机，就是燃烧柴油的发动机、大容量的蓄电池及电动机的有机组合.它利用柴油机燃烧柴油产生动力，同时大容量的蓄电池又可以储备柴油机工作时剩余的能量，再通过电动机产生动力，这样也可以驱动小汽车运动，从而节约了能源.如图所示，一辆大众2013款小汽车在平直的路面上匀速前行36km.求：在这段平直的路面上

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第3题图（1）若此时小汽车受到的阻力为1.0×103N ，则牵引力所做的功是多少？

（2）若蓄电池的最大输出容量5A×6h 表示工作电流为5A 时，它最多可以提供电能6h.则该蓄电池工作时，最多可以向外提供多少J 的电能？（3）若水箱内装有20kg 的水，可以从20℃升高到70℃，则水吸收的热量是多少？

（4）若柴油的热值q ＝4×107J/kg ，柴电混合动力机将柴油完2013款大众牌汽车说明书

自重

1.6t

2.0TFSI 发动

机

最大输出功率10kW 蓄电池

工作电压48V ，最大输出容量5A×6h 电动机

额定电压48V ，额定功率1kW 水箱最大容量30L

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全燃烧放出的热量转化为机械功的效率为50%，则小汽车在这段平直的路面上消耗柴油的质量是多少？

3.解：（1）汽车匀速运动，牵引力F=f=1.0×103N ，

牵引力所做的功W=Fs =1.0×103N×3.6×104m=3.6×107J ；

（2）蓄电池最多可以向外提供的电能W =UIt =48V×5A×6×3600s=8.84×106J ；

（3）水吸收的热量Q 吸=cm （t -t 0）=4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（70℃-20℃）

=4.2×106J ；

（4）柴油完全燃烧放出的热量Q 放73.610J 50%

W

η⨯===7.2×107J ，在这段平直的路面上消耗柴油的质量777.210J =1.8k g 410J /k g

Q m q ⨯==⨯放4.某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如下表.在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170km ，共消耗汽油10L.测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进.之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离（从