Question

18．低碳、環(huán)保是未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向．某汽車(chē)研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車(chē)的車(chē)輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中，以達(dá)到節(jié)能的目的．某次測(cè)試中，汽車(chē)以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)出了汽車(chē)動(dòng)能E_k與位移x的關(guān)系圖象如圖，其中①是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線，②中開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線．已知汽車(chē)的質(zhì)量為1000kg，設(shè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)．根據(jù)圖象所給的信息可求出（　�。�

• A． 汽車(chē)行駛過(guò)程中所受地面的阻力為1000N
• B． 汽車(chē)的額定功率為80kW
• C． 汽車(chē)加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為22.5s
• D． 汽車(chē)開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為5×10⁵J

Answer 1

分析 關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理求解汽車(chē)所受地面的阻力．在5-7m過(guò)程中汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力，求解汽車(chē)的額定功率．根據(jù)動(dòng)能定理求解加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，其中牽引力的功為Pt．由能量關(guān)系分析汽車(chē)開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能．

解答 解：A、對(duì)于圖線①，根據(jù)動(dòng)能定理得：-fx=0-E_k，得到f=$\frac{{E}_{K}}{x}$=$\frac{8×1{0}^{5}}{（11-7）×1{0}^{2}}$N=2×10³N．故A錯(cuò)誤．
B、設(shè)汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，則有E_k=$\frac{1}{2}$mv²，解得：v=$\sqrt{\frac{2{E}_{K}}{m}}$=40m/s，汽車(chē)的額定功率為P=Fv=fv=2×10³×40W=80kW．故B正確．
C、對(duì)于加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得：Pt-fS=E_k2-E_k1，得到t=$\frac{{E}_{K2}-{E}_{K1}+fs}{P}$=$\frac{（8-5）×1{0}^{5}+2×1{0}^{3}×5×1{0}^{2}}{8×1{0}^{4}}$=16.25s．故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)功能關(guān)系得到：汽車(chē)開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為E=E_k-fS=8×10⁵J-2×10³×1.5×10²J=5×10⁵J．故D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 本題是汽車(chē)的起動(dòng)問(wèn)題，根據(jù)動(dòng)能定理求解阻力和加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力與阻力平衡．