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初中物理
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1. 如图所示,在矿区,一辆辆满载矿石的电力驱动矿车将矿石运至山下,卸货后又空载上山……这种新型矿车配置了先进的能量回收系统:满载的矿车下山时,将减少的重力势能转化为电能储存于车载电池中;空载上山时,又充分利用这部分电能提供行驶动力。这样的矿车几乎就是一个“免费干活的劳动力”。
请解答下列问题:
(1) 能量回收系统的核心装置是发电机,它的主要部件是
和
。
(2) 若矿车满载后的总质量m=1.08×10
5
kg,求它所受的重力G。(g取10 N/kg)
(3) 若山顶到山脚的竖直高度为50m,则(2)问中的矿车下山过程中重力做功W是多少J?若能量回收系统将机械能转化为电能的效率为 75%,则该车下山过程中通过能量回收系统能向电池输入的电能E 是多少J?
(4) 满载的矿车下山时利用回收的能量能空载回到山顶,则半载的同一辆矿车利用回收的能量一定能空载回到山顶吗?请分析矿车下山和上山过程中,各种形式能量的转化情况,并通过比较写出判断理由。
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