Question

【題目】一輛汽油和電力混合動力轎車，僅憑汽油動力在平直公路上以v1=90km/h勻速行駛時，輸出功率P=50kW．當(dāng)駕駛員看到前方55m處有超速違章拍照裝置（限速70km/h）時，在保持輸出功率不變的情況下，立即啟動充電裝置給電池充電，達(dá)到使轎車減速的目的，轎車行駛3s后，速度減為v2=70km/h，在這一段時間內(nèi)，轎車的平均速度為v=72km/h，發(fā)動機輸出功率的80%用于充電，充電效率為50%．轎車在上述過程中所受阻力保持不變．
（1）求轎車所受阻力的大小；
（2）通過計算判斷轎車是否會因為超速而被拍照；
（3）若將上述過程充電所獲電能全部用來維持90km/h勻速行駛，求轎車行駛距離．

Answer 1

【答案】
（1）解：P= ，W=Fs，

則F= = =2000N，

汽車進(jìn)行勻速直線運動，所以汽車受到的阻力和牽引力是一對平衡力，大小相等，所以f=F=2000N

（2）解：v= ，

所以s=vt= m/s×3s=60m，

60m＞55m，所以汽車會被拍照

（3）解：獲得的電能：W=Pt×80%×50%=50000W×3s×80%×50%=60000J，

s′= = =30m

【解析】（1）知道汽車的功率和速度，根據(jù)F= 求出牽引力，根據(jù)勻速直線運動的物體受到平衡力作用，根據(jù)平衡力條件求出阻力．（2）知道汽車充電過程中的平均速度和運動時間，根據(jù)s=vt求出運動距離進(jìn)行比較即可．（3）知道總功率和時間，以及充電效率和充電功率，求出充電消耗的電能．用充電消耗的電能來做功，知道牽引力，根據(jù)s′= 求出運動距離．
【考點精析】通過靈活運用二力平衡條件的應(yīng)用，掌握二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，即合力為零．（一物、二力、等大、反向、同直線）即可以解答此題．