2009年下半年，德国公布其一款电动汽车问世，这款电动汽车的过人之处在于无需电池供电，而是...

2009年下半年，德国公布其一款电动汽车问世，这款电动汽车的过人之处在于无需电池供电，而是将电能储存在一个超级电容里，这样可以让每次充电的时间比现有的汽车加油还快。我上海有7辆超级电容车在公交 11路投入试运行，运营中无需连接电缆，只需在候客上车间隙充电 30秒到 1分钟，就能行驶 3到 5公里。假设有一辆超级电容车，质量m＝2×10³kg，额定功率P＝60kW，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的0.1倍，g取10m/s² ，问：

（1）超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？

（2）若超级电容车从静止开始，保持以0.5m/s²的加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？

（3）若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，50s后达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移

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2015年4月16日，中国首创的十秒级闪充电车在宁波正式下线，如图所示。这种电车采用超级电容（一种可以直接以电能形式储存能量的设备，像蓄电池一样也有正、负两极）作为电能存储设备。这种超级电容安全环保，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达十年。与该车相匹配的充电桩安装在各公交站点，充电粧在乘客上下车的约30s时间里即可把电充满，并可让车持续正常行驶5 km以上。在制动和下坡时，电车还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。若假设这种电车的质量（满载，含乘客）为m=15t；正常匀速行驶时，电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍；正常匀速行驶时的速度为v=10m/s。（取g=10N/kg)求：

（1）这种电车正常匀速行驶时的功率P行；

（2）若这种电车每次充满电后持续正常行驶5km，正常匀速行驶时的效率为ŋ行=90%。试估算，每次充满电，电车从充电桩所获得的能量E；

（3）若每次给这种电车充满电须耗时t=30s。试估算，充电桩为电车充电时的输出功率P出。

（4）若按电价0.5元/kWh来计算，则每次充电需花费电费多少元？与之同样功能的燃油公交车百公里油耗约为36L，燃油价格按5.5元/L来计算，同样行驶5km需花费燃油费多少元？

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2015年4月16日，中国首创的十秒级闪充电车在宁波正式下线，如图所示。这种电车采用超级电容（一种可以直接以电能形式储存能量的设备，像蓄电池一样也有正、负两极）作为电能存储设备。这种超级电容安全环保，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达十年。与该车相匹配的充电桩安装在各公交站点，充电粧在乘客上下车的约30s时间里即可把电充满，并可让车持续正常行驶5 km以上。在制动和下坡时，电车还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。若假设这种电车的质量（满载，含乘客）为m=15t；正常匀速行驶时，电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍；正常匀速行驶时的速度为v=10m/s。（取g=10N/kg)求：

(1)这种电车正常匀速行驶时的功率P行。

(2)若这种电车每次充满电后持续正常行驶5km，正常匀速行驶时的效率为ŋ行=90%。试估算，每次充满电，电车从充电桩所获得的能量E。

(3)若每次给这种电车充满电须耗时t=30s。试估算，充电桩为电车充电时的输出功率P出。

(4)若按电价0.5元/kWh来计算，则每次充电需花费电费多少元？与之同样功能的燃油公交车百公里油耗约为36L，燃油价格按5.5元/L来计算，同样行驶5km需花费燃油费多少元？

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目前，上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5公里．假设有一辆超级电容车，质量m=2×103kg，额定功率P=60kW，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的0.1倍，g取10m/s2．

（1）超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？

（2）若超级电容车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？

（3）若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，50s后达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移．

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（14分）“绿色世博、科技世博”是2010年上海世博会理念之一，参观者不仅可以乘坐纯电动客车进出世博园区，还可以在园区内招停超级电容大客车、燃料电池汽车等‘零排放’绿色公交车。在为上海世博会服务的1000辆新能源汽车中，约300辆为超级电容车、纯电动车。在检测某款电动车性能的某次实验中，质量为8×10²㎏的电动车由静止开始沿平直公路行驶，经过16.5s时间，达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F— 图象如图（9）所示（图中AB、BO均为直线）。假设电动车行驶中所受的阻力恒定。求此过程中

（1）电动车的额定功率；

（2）电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2m/s？

（3）电动车由静止开始运动，通过多长位移，速度达到最大？

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自动充电式电动车将电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接。当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以通过发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来。现有某人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图中的线①所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是：

A. 200J　　 B. 250J　　 C. 300J　　 D. 500J

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关于电容器，下列说法正确的是（　　 ）

A．在充电过程中电流恒定

B．在放电过程中电容减小

C．能储存电荷，但不能储存电能　 　　　

D．两个彼此绝缘又靠近的导体可视为电容器

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关于电容器，下列说法正确的是：

A．在充电过程中电流恒定　　　　　　

B．在放电过程中电容减小

C．能储存电荷，但不能储存电能　　

D．两个彼此绝缘又靠近的导体可视为电容器

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超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器，其标有“2.7V，3000F”，则可知（　　）

A. 该电容器充电时把电能转化为化学能

B. 该电容器充电时板间的电场强度增大

C. 该电容器容纳电荷的本领较3000pF的电容小

D. 该电容器只有在2.7V电压下，电容才是3000F

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