2010年上海世博会中稳定运营的36辆超级电容客车吸引了众多观光者的眼球。据介绍，电容车在一个站点充电 30秒到1分钟后，空调车可以连续运行 3公里，不开空调则可以坚持行驶 5公里，最高时速可达 44公里每小时。超级电容器可以反复充放电数十万次，其显著优点有：容量大、功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽。如图所示为某汽车用的超级电容器，规格为“48V，3000F”，放电电流为1000A，漏电电流为10mA，充满电所用时间为30s，下列说法不正确的是:（ ）
A.放电能持续的时间超过10分钟
B.充电电流约为4800A；
C. 若汽车一直停在车库，则电容器完全漏完电，时间将超过100天；
D. 所储存电荷量是手机锂电池“4.2V，1000mA.h”的40倍。
高三物理选择题中等难度题
2010年上海世博会中稳定运营的36辆超级电容客车吸引了众多观光者的眼球。据介绍，电容车在一个站点充电 30秒到1分钟后，空调车可以连续运行 3公里，不开空调则可以坚持行驶 5公里，最高时速可达 44公里每小时。超级电容器可以反复充放电数十万次，其显著优点有：容量大、功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽。如图所示为某汽车用的超级电容器，规格为“48V，3000F”，放电电流为1000A，漏电电流为10mA，充满电所用时间为30s，下列说法不正确的是:（ ）
A.放电能持续的时间超过10分钟
B.充电电流约为4800A；
C. 若汽车一直停在车库，则电容器完全漏完电，时间将超过100天；
D. 所储存电荷量是手机锂电池“4.2V，1000mA.h”的40倍。
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上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在候客上车间隙充电30秒钟到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=2x103 kg,额定功率P=60 kW.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=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的加速度做匀加速直线运动，则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，则经50s已经达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移.
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近几年有轨电车在我国多个城市开通试运营。这种电车采用超级电容作为电能存储设备，安全环保，反复充电可达100万次以上。给该车充电的充电桩安装在公交站点，在乘客上下车的时间里可把电容器充满。假设这种电车的质量（含乘客）m=15t，充电桩电能转化电车机械能的效率为75%，以速度10m/s正常匀速行驶时，一次充满可持续正常行驶5km，电车受到的平均阻力为车重的0.02倍，则
A. 这种电车正常匀速行驶时发动机输出功率为3×103W
B. 若某次进站从接近没电到充满电，电车从充电桩所获得的能量为1.5×107J
C. 若某次进站从接近没电到充满电用时20s，则充电桩为电车充电时的平均功率为1.0×106W
D. 若按电价0.72元/kW·h来计算，从接近没电到充满电需要电费40.0元
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如图1所示，在2010上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界，最吸引眼球的就是正中心那个高为H=10m，直径D=4m的透明“垂直风洞”。风洞是人工产生和控制的气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动。在风力作用的正对面积不变时，风力F=0.06v2（v为风速）。在本次风洞飞行上升表演中，表演者的质量m=60kg，为提高表演的观赏性，控制风速v与表演者上升的高度h间的关系如图2所示。g=10 m/s2。求：
⑴设想：表演者开始静卧于h=0处，再打开气流，请描述表演者从最低点到最高点的运动状态；
⑵表演者上升达最大速度时的高度h1；
⑶表演者上升的最大高度h2；
⑷为防止停电停风事故，风洞备有应急电源，若在本次表演中表演者在最大高度h2时突然停电，为保证表演者的人身安全，则留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间tm。（设接通应急电源后风洞一直以最大风速运行）
【答案】⑴略(2)4m(3)8m(4) 0.52s
【解析】
⑴由图2可知
，（1分）
即风力
（1分）
当表演者在上升过程中的最大速度vm时有
（1分）
代入数据得
m. （1分）
⑵对表演者列动能定理得
（2分）
因
与h成线性关系，风力做功
（1分）
代入数据化简得
m （2分）
⑶当应急电源接通后以风洞以最大风速运行时滞后时间最长，表演者减速的加速度为
m/s2 （2分）
表演者从最高处到落地过程有
（2分）
代入数据化简得
s≈0.52s。（2分）
考点：考查功能关系
点评：本题难度中等，首先应根据图像得到v2与h的关系式，当F与重力相等时速度最大，由F、速度和h的关系可知F随着h的变化线性变化，由此可以把变力F转变为恒力，再利用功能关系求解
【题型】解答题
【结束】
20
如图为固定在竖直平面内的轨道，直轨道AB与光滑圆弧轨道 BC相切，圆弧轨道的圆心角为37°，半径为r=0.25m，C端水平, AB段的动摩擦因数为0.5．竖直墙壁CD高H=0.2m,紧靠墙壁在地面上固定一个和CD等高，底边长L=0.3m的斜面．一个质量m=0.1kg的小物块(视为质点)在倾斜轨道上从距离B点l=0.5m处由静止释放，从C点水平抛出．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）小物块运动到C点时对轨道的压力的大小；
（2）小物块从C点抛出到击中斜面的时间；
（3）改变小物体从轨道上释放的初位置，求小物体击中斜面时动能的最小值．
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如图1所示，在2010上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界，最吸引眼球的就是正中心那个高为H=10m，直径D=4m的透明“垂直风洞”。风洞是人工产生和控制的气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动。在风力作用的正对面积不变时，风力F=0.06v2（v为风速）。在本次风洞飞行上升表演中，表演者的质量m=60kg，为提高表演的观赏性，控制风速v与表演者上升的高度h间的关系如图2所示。g="10" m/s2。求：
⑴设想：表演者开始静卧于h=0处，再打开气流，请描述表演者从最低点到最高点的运动状态；
⑵表演者上升达最大速度时的高度h1；
⑶表演者上升的最大高度h2；
⑷为防止停电停风事故，风洞备有应急电源，若在本次表演中表演者在最大高度h2时突然停电，为保证表演者的人身安全，则留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间tm。（设接通应急电源后风洞一直以最大风速运行）
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