氢燃料是一种绿色能源，氢燃料电池的工作原理如图所示：

1. 氢燃料是一种绿色能源，氢燃料电池的工作原理如图所示：

(1) 氢燃料电池在放电时将能转化为能；

(2) 已知某氢燃料电池车的电动机的输出功率为40kW，以72km/h的速度在水平道路上匀速行驶。求此时汽车与地面之间的摩擦力；

(3) 在上一问的基础上，若汽车匀速行驶了180km，该燃料电池车能量转化的效率为60%，求需要消耗的氢气的质量(氢气的热值为1.5×10⁸J/kg)。

【考点】

功的计算公式的应用; 功率计算公式的应用; 能量的相互转化和转移; 燃料的热值;

【答案】

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解答题困难

1. 为了控制疫情，实行疫区封闭管理，并使用无人机进行巡逻管控。如图所示，是正在巡查的无人机。无人机启动后，利用遥控器可控制它运动和工作，它的部分参数如表：

机身质量/千克	2.4	“四脚”着地的总面积（厘米）	10
电池充满后储存电能/焦耳	36000	最大水平速度（米/秒）	`5
机身尺寸/毫米	400×300×200	最大上升速度（米/秒）	1

（1）给无人机电池充电时，发生的能量转化过程主要是。

（2）无人机从地面飞到高地30米高处，克服自身重力做功为多少？

（3）无人机充满电后在水平方向上以最大速度匀速飞行时一次可飞行约15 分钟，且电能转化为机械能的效率为60%，求无人机以最大水平速度沿水平方向匀速飞行过程中受到的推力是多少？

解答题困难

2. 某款油电混合动力小汽车的相关信息如表。在某次水平道路测试中，描绘出了从启动到中速过程，速度与时间的关系图像如图所示。已知v₁=90km/h为中速范围，t₁=20s。该车以中速匀速行驶193km，共消耗汽油10L。中速行驶过程中，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。若平均阻力为车重的0.1倍，则

驱动模式	纯电动（输出15kW）	启动、低速
	油电混动（输出25kW以上）	中速
	纯燃油（输出50kW以上）	高速
汽车质量	1000kg

(1) 从启动到中速过程，纯电动时牵引力做功是多少？

(2) 在水平道路以中速匀速行驶测试中，牵引力做的功是多少？

(3) 在水平道路以中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为60%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？（忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油取0.7×10³kg/m³ ， q汽油=4.6×10⁷J/kg）

解答题普通

3. 随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的路程为108km，汽油的热值q＝4.6×10⁷J/kg，小汽车发动机的效率为25%。求：小汽车在这段路程中

(1) 发动机所做的功

(2) 汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时所受的阻力

(3) 消耗汽油的质量

解答题困难