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号称“平稳如地铁,30s完成充电”的武汉市首条有轨电车路线,将于2016年6月正式通车.(1)有轨电车工程采用的是高铁技术,轨道经过最新的焊接工艺焊接后没有一个结点,可以实现无缝

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号称“平稳如地铁,30s完成充电”的武汉市首条有轨电车路线,将于2016年6月正式通车.
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(1)有轨电车工程采用的是高铁技术,轨道经过最新的焊接工艺焊接后没有一个结点,可以实现无缝对接,电车可在轨道上平稳运行,而且采用的车轮是弹性车轮,可以降低轨道结点的撞击,从而减少___对周围生活的影响;并采用了微机控制刹车技术,在平顺较好的轨道上行驶,可以有效防止由于___带来的危害.
(2)假如有轨电车相邻两个车站的间隔均为600m,平均车速为54km/h,电车运行过程中的平均牵引力为8000N保持不变.则电车在相邻两个车站运行的时间为多少?
(3)若有轨电车的车顶安装有一组超级充电电池,总储存电能为2.4kW•h,利用乘客上下车在站台停车时快速充满电.根据设计要求,有轨电车每通过一站,电池剩余电能约为总储存电能的10%.则该电池的输入功率至少为多少?
(4)有轨电车在平直的轨道上行驶时,它消耗的电能主要转化为___能,该能量转化的效率约为多少?(计算结果请保留1位小数)
▼优质解答
答案和解析
(1)①轨道经过最新的焊接工艺焊接后没有一个结点,可以实现无缝对接,电车可在轨道上平稳运行,而且采用的车轮是弹性车轮,可以降低轨道结构的撞击,是在声源处减弱噪声,从而减少噪声对周围生活的影响;
②由于惯性,有轨电车在行驶过程中刹车时需要向前运动一段路程,采用交流传动和微机控制制动技术,在平顺较好的轨道上行驶,可以有效制动,大大减少由于惯性带来的危害;
(2)电车运行时的平均车速为:v=54km/h=15m/s,
由v=
s
t
可得,电车在相邻两个车站运行的时间:
t=
s
v
=
600m
15m/s
=40s;
(3)有轨电车每通过一站电容需要输入的能量为:
W=2.4kW•h×(1-10%)=2.16kW•h=7.776×106J,
电池的输入功率至少:
P=
W
t′
=
7.776×106J
30s
=2.592×105W;
(4)有轨电车主要将电能转化为机械能;
有轨电车每通过一站的机械能为:W机械=Fs=8000N×600m=4.8×106J,
有轨电车能量的转化效率:
η=
W机械
W
×100%=
4.8×106J
7.776×106J
×100%≈61.7%.
答:(1)噪声;惯性;
(2)电车在相邻两个车站运行的时间为40s;
(3)该电池的输入功率至少为2.592×105W;
(4)机械;有轨电车能量的转化效率为61.7%.
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