Question

節(jié)能混合動力車是一種可以利用汽油及所儲存電能作為動力來源的汽車.有一質量m=1 000 kg的混合動力轎車,在平直公路上以v1=90 km/h勻速行駛,發(fā)動機的輸出功率為P=50 kW.當駕駛員看到前方有80 km/h的限速標志時,保持發(fā)動機功率不變,立即啟動利用電磁阻尼帶動的發(fā)電機工作給電池充電,使轎車做減速運動,運動L=72 m后,速度變?yōu)関2=72 km/h.此過程中發(fā)動機功率的用于轎車的牽引,用于供給發(fā)電機工作,發(fā)動機輸送給發(fā)電機的能量最后有50%轉化為電池的電能.假設轎車在上述運動過程中所受阻力保持不變.求:

(1)轎車以90 km/h在平直公路上勻速行駛時,所受阻力f的大小;

(2)轎車從90 km/h減速到72 km/h過程中,獲得的電能E電;

(3)轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能E電維持72 km/h勻速運動的距離L′.

Answer 1

解析:(1)轎車牽引力與輸出功率的關系P=F牽v1

代入數據得F牽==2×103 N.

轎車勻速行駛時,牽引力與阻力大小相等,

有f=2×103 N.

(2)在減速過程中,發(fā)動機只有P用于汽車的牽引.根據動能定理有Pt-fL=m-m

代入數據得Pt=1.575×105 J

電源獲得的電能為E電=50%×Pt=6.3×104 J.

(3)根據題設,轎車在平直公路上勻速行駛時受到的阻力仍為f=2×103 N.在此過程中,由能量守恒定律可知,僅有電能用于克服阻力做功,則E電=fL′

代入數據得L′=31.5 m.

答案:(1)2×103 N　(2)6.3×104 J　(3)31.5 m