Question

【題目】閱讀短文，回答問題： 汽車的再生制動器
目前大多數汽車剎車時均采用油壓制動．油壓制動剎車時消耗的動能轉化為內能釋放掉，形成了能源的浪費．而現在的混合動力汽車采用再生制動器，它能把汽車剎車制動時消耗的動能轉化為電能儲存起來，同時產生汽車所需的制動力，從而有效減少了汽車的燃油消耗、污染物排放和制動器摩擦片的磨損．汽車剎車時再生制動器是無法提供足夠的剎車阻力，仍需要與油壓制動器配合使用，產生恒定的剎車阻力來滿足剎車要求．若某汽車以72km/h的速度行駛，剎車時再生制動器產生的阻力隨時間變化的關系如下表：

時間t/s	0	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4	1.6
再生剎車阻力f/×103N	8.0	8.1	8.4	9.0	10.0	10.0	10.0	7.5	5.0

再生制動器只會把一部分的動能再生使用，其余的動能轉化為內能．汽車正常行駛時，將發動機關閉直至汽車停止的過程中，通過再生制動器將動能轉化為電能的效率稱為儲能效率．儲能效率根據不同的使用環境有所不同．

（1）汽車剎車時，再生制動器所產生的剎車阻力大小隨時間的變化情況是 ．
A.逐漸增大
B.先增大后不變
C.先增大后減小
D.先增大，后不變，再減小
（2）在甲圖中畫出汽車剎車時再生制動器0～0.8s內產生的剎車阻力隨時間變化的圖象．
（3）如果汽車制動時需要產生恒定的剎車阻力為1×104N，由圖甲可知t=0.7s時，油壓制動器還需產生N的剎車阻力．
（4）某次測試中，先讓汽車正常行駛，然后關閉發動機，分別測出開啟和關閉再生制動器兩種情況下，汽車通過的路程s與對應的速度大小v，計算出動能Ek ， 畫出了對應的Ek﹣s圖象如乙圖所示．由圖象可以求出此次測試中的儲能效率為 ．

Answer 1

【答案】
（1）D
（2）解：如圖．

（3）600
（4）40%．
【解析】解：（1）由表格數據知，汽車剎車時，再生制動器所產生的剎車阻力大小隨時間先增大，后不變，然后減小，故選D．（2）在圖上描出再生剎車阻力和時間的對應點（0，8.0）（0.2，8.1）（0.4，8.4）（0.6，9.0）（0.8，10.0），然后用光滑的曲線連接起來．如圖． ；（3）再生剎車阻力與油壓產生的剎車阻力之和等于恒定的剎車阻力，
由圖甲可知t=0.7s時再生制動器產生的剎車阻力為9.4×103N．
則油壓制動器還需產生的剎車阻力為1×104N﹣9.4×103N=0.6×103N=600N．（4）關閉發動機后，關閉再生制動器，汽車克服摩擦力做功，動能全部轉化為內能，由圖②可知，關閉發動機時汽車的動能為EK0=W=fs2=f×（40m﹣30m）=10m×f，
開啟再生制動器，由圖①可知，汽車克服摩擦力做功W=fs1=f×（36m﹣30m）=6m×f，則動能轉化為的電能為E=EK0﹣E=10m×f﹣6m×f=4m×f，
則該次測試中儲能效率η= ×100%= ×100%=40%．
故答案為：（1）D；（2）見上圖；（3）600；（4）40%．
（1）根據表格中時間和剎車阻力大小的變化進行判斷；（2）利用數學描點法，描出剎車阻力和時間對應點，然后用光滑的曲線連接起來；（3）從作出的剎車阻力和時間的變化圖上，找出t=0.7s時再生制動器產生的剎車阻力；再生剎車阻力與油壓產生的剎車阻力之和等于恒定的剎車阻力．（4）根據兩次小車克服摩擦力做功的大小得出原來汽車動能的大小、動能轉化為電能的大小，計算得出該次測試中儲能效率．