11.來自美國的特斯拉純電動汽車集獨(dú)特的造型、高效的加速、良好的操控性能與先進(jìn)的技術(shù)于一身,從從而使其成為公路上快且節(jié)省燃料的汽車,如圖所示,電動汽車的電池容量為80kW•h,最高車速250km/h,最大續(xù)航距離可達(dá)480km.求:
(1)當(dāng)充電站可以提供120kW的超高功率時,電池充滿電需多少分鐘?
(2)以最高時速行駛,電池滿電量可供行駛多長時間?
(3)若不計(jì)能量損失,則該電動汽車勻速直線行駛時受到的阻力為多大?

分析 (1)知道電池的容量和充電功率,根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出充電時間;
(2)知道最高車速和最大續(xù)航距離,根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出行駛的時間;
(3)若不計(jì)能量損失,消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,根據(jù)W=Fs求出牽引力的大小,汽車勻速行駛受到的阻力和牽引力是一對平衡力,二力大小相等.

解答 解:
(1)由P=$\frac{W}{t}$可得,電池充滿電需要的時間:
t=$\frac{80kW•h}{120kW}$=$\frac{2}{3}$h=40min;
(2)由v=$\frac{s}{t}$可得,以最高時速行駛時電池滿電量可供行駛的時間:
t′=$\frac{s}{v}$=$\frac{480km}{250km/h}$=1.92h;
(3)若不計(jì)能量損失,消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,
因汽車勻速行駛受到的阻力和牽引力是一對平衡力,
所以,由W=Fs可得,該電動汽車勻速直線行駛時受到的阻力:
f=F=$\frac{W}{s}$=$\frac{80×3.6×1{0}^{6}J}{480×1{0}^{3}m}$=600N.
答:(1)當(dāng)充電站可以提供120kW的超高功率時,電池充滿電需40min;
(2)以最高時速行駛,電池滿電量可供行駛1.92h;
(3)若不計(jì)能量損失,則該電動汽車勻速直線行駛時受到的阻力為600N.

點(diǎn)評 本題考查了電功公式和速度公式、做功公式以及二力平衡條件的應(yīng)用,計(jì)算過程要注意1kW•h=3.6×106J.

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