Question

5．最新研發的超級電容儲能式新型電車，沒有傳統電車的“辮子”，可在乘客上下車的短時間內充滿電，還可以把剎車時減小的機械能轉化成電能回收儲存再利用．
某型號新型電車的有關技術參數如下表：

空車質量（kg）	10000	滿載乘員數（人）	80
滿載時輪胎與地面接觸總面積（cm2）	5000	最大車速（km/h）	80

（1）傳統電車掉“辮子”時，電路處于斷（填“通”或“斷”或“短”） 路狀態，無法對電車持續供電．
（2）假設每位乘員的質量為60kg，新型電車滿載停在水平路面時，對路面的壓強有多大？
（3）剎車時減小的機械能轉化成電能的工作原理是電磁感應．
（4）新型電車在某次行駛中，剎車時減小的機械能總量為1×10⁷J，如果這部分能量的80%回收再利用，可供電車在阻力為1×10⁴N的水平路面勻速行駛多少路程？

Answer 1

分析 （1）處處連通的電路為通路；某處斷開的電路為斷路；電源短路是指電源兩極不經過用電器直接連通的電路，短路還包括局部短路．
（2）新型電車滿載停在水平路面時，對地面的壓力等于空車重力和所有乘員重力之和，根據F=G=mg求出其大小，根據p=$\frac{F}{S}$求出對路面的壓強；
（3）閉合電路的部分導體切割磁感線運動時，將產生感應電流，這種現象叫電磁感應，發電機就是根據這個原理制成的；
（4）根據效率公式求出回收再利用的能量即為電車克服阻力做的功，根據W=Fs求出電車勻速行駛的路程．

解答 解：
（1）傳統電車掉“辮子”時，電路斷開，處于開（或斷）路狀態；
（2）新型電車滿載停在水平路面時，對地面的壓力：
F=G=mg=（10000kg+60kg×80）×10N/kg=1.48×10⁵N，
受力面積：
S=5000cm²=0.5m²，
對路面的壓強
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.48×1{0}^{5}N}{0.5{m}^{2}}$=2.96×10⁵Pa；
（3）剎車時減小的機械能用來發電，轉化成電能，其工作原理是電磁感應現象；
（4）回收再利用的能量：
W=1×10⁷J×80%=8×10⁶J，
由W=Fs得，可供電車在水平路面勻速行駛的路程：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{8×1{0}^{6}J}{1×1{0}^{4}N}$=800m．
答：（1）斷；
（2）新型電車滿載停在水平路面時，對路面的壓強為2.96×10⁵Pa；
（3）電磁感應；
（4）回收再利用的能量可供電車在水平路面勻速行駛的路程是800m．

點評 本題考查了電路的三種狀態和壓強的計算以及做功公式的應用，從表格中獲取有用的信息是解題的關鍵．