有一质量m=1000kg的混合动力轿车,在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶,发动机的输出功率为P=50kw.当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

有一质量m=1000kg的混合动力轿车,在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶,发动机的输出功率为P=50kw.当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L=72m后,速度变为v2=72km/h.此过程中发动机功率的五分之一用于轿车的牵引,五分之四用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能.假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变.求
(1)轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时,所受阻力F的大小;
(2)轿车从90km/h减速到72km/h过程中,获得的电能E
(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E维持72km/h匀速运动的距离L'.

◎ 答案

(1)由瞬时功率公式有:P=Fv.
当汽车匀速运动时,由共点力平衡条件有:
  F-F=0.
代入数据解得:F=F=2000N;
(2)对汽车的减速运动过程,运用动能定理有:
 
1
5
Pt-FL=
1
2
mV22-
1
2
mV12
代入数据解得:Pt=1.575×105J.
电源获得的电能为:
  E=0.5×
4
5
Pt=6.3×104J.
(3)依题意,汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为F=2000N.
对这一过程运用能量守恒定律有:
  E=FL′=FL′.
代入数据解得:L′=31.5m
答:(1)轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时,所受阻力F的大小是2000N;
(2)轿车从90km/h减速到72km/h过程中,获得的电能E是6.3×104J;
(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E维持72km/h匀速运动的距离L'是31.5m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“有一质量m=1000kg的混合动力轿车,在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶,发动机的输出功率为P=50kw.当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电…”主要考查了你对  【功】,【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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