《2025年新课程同步学案九年级物理全一册北师大版》

21. 阅读短文，回答问题。
目前，部分汽车刹车时采用液压制动方式，其原理如图 10 - 6 - 8 甲所示：连着刹车踏板的金属杆是一根能绕 O 点转动的杠杆，当驾驶员踩下刹车踏板时，刹车油受到挤压从而推动活塞向左移动，活塞挤压刹车卡钳，刹车卡钳夹紧刹车盘产生摩擦力，从而使汽车减速。汽车从速度 100 km/h 到静止可能只需要几秒，大量的动能在短时间内转化为内能，可见刹车系统承受着巨大的负荷。
采用液压制动方式刹车时，产生的内能最终散失到环境中，形成了能源的浪费。为了节约能源，现在大部分混合动力汽车采用再生制动方式，这种方式能把汽车刹车时消耗的动能部分转化为电能并储存在蓄电池中，同时产生汽车所需的制动力，从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机直至汽车停止的过程中将动能转化为电能的效率。
(1) 连着刹车踏板的金属杆属于省力(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(2) 关于液压制动和再生制动，下列说法正确的是A(填字母)。
A. 采用液压制动方式刹车过程中，将动能转化为内能
B. 采用液压制动方式比采用再生制动方式更节约能源
C. 采用再生制动方式比采用液压制动方式对制动器摩擦片的磨损更大
D. 采用再生制动方式刹车时，汽车的机械能增大
(3) 若汽车在制动时产生的恒定刹车阻力为 $ 1.0 × 10^{4} $ N，且在制动过程中汽车行驶的路程与时间的关系图像如图 10 - 6 - 8 乙所示，则在 $ 0 \sim 0.5 $ s 内汽车克服刹车阻力所做的功为1.0 × 10^{5}J。
(4) 某次测试中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下汽车通过的路程 s 与对应的速度大小 v，计算出动能 $ E_{k} $，绘制出的 $ E_{k} $ 随 s 变化的关系图像如图 10 - 6 - 8 丙所示，表示开启再生制动器的图线是②(选填“①”或“②”)。
(5) 由图 10 - 6 - 8 丙可以求出此次测试中的储能效率为B(填字母)。
A. 40%
B. 60%
C. 66.7%
D. 90%

答案： 21.
(1)省力$ (2)A (3)1.0 × 10^{5} (4)② (5)B$