Question

阅读短文，回答问题

某种型号的电动汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如表所示，当储存的电能降到最大值的10%时，必须停止对外供电．

汽车行驶过程中受到的阻力来自于两部分，一是路面对汽车的摩擦阻力，这个阻力约为车重的0.06倍；二是空气对汽车的阻力，这个阻力与速度关系如图甲所示（g取10N/kg）．

输出电压/V	300
额定功率/kW	90
最大容量/kW·h	300
总质量/kg	950

小车前挡风玻璃上刮水器的控制电路如图乙所示；雨水检测金属网，放在出水口小于雨水进口的塑料容器中，接在刮水器控制电路中，雨天时塑料容器中积水越深，电动机的转速就越快，刮动的速度也就越快，没有雨水时电动机不转动，停止刮水．

（1）镍氢蓄电池组额定电流为_______A．用额定功率供电时，可供电_______h．

（2）下列说法中正确的有哪些_______；

A．雨水属于容易导电的物体

B．汽车消耗的电能最终全部转化为机械能

C．蓄电池组充电时把电能转化为化学能

D．蓄电池组工作时把电能转化为机械能

（3）塑料容器中积水越深，a、b间的电阻变化是由导体的_______（选填：“长度”、“横截面积”或“材料”）变化引起的．

（4）如图所示的刮水器控制电路，无雨水时，电动机不能转动，无法实现车窗的清洗，请你在该电路中加装一个电路元件，以解决此问题．简述你的做法：________________．

（5）假设汽车电能转化为机械能的效率为90%，这辆汽车最大行驶速度________（选填：“能”或“不能"）达到90km/h．推理过程：________．

Answer

300 3 ACD 长度 在该电路中加装一个开关，开关接在a、b间。有雨水时，断开开关，刮水器可工作，没有雨水时，接通开关，刮水器即可工作。 能 当v=90kn/h，即v2=8100(km•h-1)2时，从图甲可知空气对汽车的阻力f1=2500N，而地面对汽车的阻力

f2=0.06G=0.06mg=0.06×950kg×10N/kg=570N

则汽车受到总阻力

f= f1+ f2=2500N+570N=3070N

那么汽车的动力至少满足

F= f=3070N

若汽车的电能转化为机械能的效率为90%，那么汽车运行时功率

P汽车=90% P额=90%×90kW=81kW=8.1×104W

当v=90kn/h=25m/s时，由P=Fv得，汽车的动力

因F实>F

所以这辆汽车的最高时速可达90km/h

【解析】

本题考查力学和电学的综合内容。主要应用功率、电能的公式来计算，还要能量的转换来解决问题。

(1)[1]由电池组的参数表可得，电池组的输出电压U=300V，额定功率P=90kW，那么额定电流

[2]电池组的最大容量300kW•h，但是当储存的电能降到最大值的10%时，必须停止对外供电，所以最大对外电能只有90%，即

W=90%×300kW•h=270kW•h

由W=Pt得，供电时间

(2)[3]雨水是导体，而且题目中的雨水检测金属网是靠雨水导电接通电路，刮雨器才能工作的。所以A说法正确；汽车消耗的电能一大部分转化为机械能，一部分用于克服空气阻力、地面阻力做功，电动机工作时，也有部分电能转化为内能，还有其它方面的能量散失，所以B说法不正确；电池组充电时，是把电能转化为化学能储存起来，所以C说法正确；蓄电池组工作时，消耗的电能最主要是转化为汽车运行的机械能，所以D说法正确

(3)[4]a、b间的电阻变化是由导体的长度变化引起的，不管有无雨水，a、b间的导体的材料和横截面积都不会发生改变的

(4)[5]在该电路中加装一个开关，开关接在a、b间。有雨水时，断开开关，刮水器可工作，没有雨水时，闭合开关，刮水器即可工作。

(5)[6][7]当v=90km/h，即v2=8100(km•h-1)2时，从图甲可知空气对汽车的阻力f1=2500N，而地面对汽车的阻力

f2=0.06G=0.06mg=0.06×950kg×10N/kg=570N

则汽车受到总阻力

f= f1+ f2=2500N+570N=3070N

那么汽车的动力至少满足

F= f=3070N

若汽车的电能转化为机械能的效率为90%，那么汽车运行时功率

P汽车=90% P额=90%×90kW=81kW=8.1×104W

当v=90km/h=25m/s时，由P=Fv得，汽车的动力

因F实>F

所以这辆汽车的最高时速可达90km/h