Question

液化石油燃?xì)馄�車簡稱LPG汽車，該燃?xì)馄�車的CO排放量比汽油車減少90%以上，碳?xì)浠�合物排放減少70%以上，氮氧化合物排放減少35%以上，是目前較為實用的低排放汽車。如下圖所示為一輛燃?xì)廛�，為檢驗剎車功能，進行了如下實驗：在路旁可以豎起一標(biāo)志桿，車以v₀=72km/h的速度勻速行駛，當(dāng)車頭距標(biāo)志桿s=20m時，實驗室工作人員向司機下達(dá)停車的指令，司機經(jīng)時間t₀=0.8s（即反應(yīng)時間）后開始剎車，若車在標(biāo)志桿前停止運動則符合安全要求，已知車與駕駛員總質(zhì)量為M=1000kg，g=10m/s²。求：
小題1:剎車過程中的制動力至少多大？
小題2:現(xiàn)把該車改裝為雙動力系統(tǒng)，在平路行駛時，只采用燃?xì)鈩恿︱?qū)動，發(fā)動機的額定功率為15kw，能獲得的最大速度為v₁=15m/s。當(dāng)車駛上路面情況相同傾角為37°足夠長的斜坡時，采用電力與燃?xì)怆p動力系統(tǒng)發(fā)動機的總功率為34kw，保持該功率不變，經(jīng)過20s達(dá)到最大速度，求t=45s時車沿斜面運動的路程。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

Answer 1

小題1:5×10⁴N
小題2:370.2m

（1）在反應(yīng)時間內(nèi)駕駛員勻速運動的距離為：s₀=v₀t₀="16m" （1分）
若車在標(biāo)志桿前停止運動，由運動學(xué)公式可得：≤s-s₀（1分）
可求得：a≥50m/s²（1分）
由牛頓第二運動定律可得：F_制=ma≥5×10⁴N （1分）
（2）在平路行駛時獲得的最大速度時，汽車勻速運動由： （1分）
當(dāng)汽車保持總功率不變，在斜坡上運動，達(dá)到最大速度時由：(μMgcosθ+Mgsinθ)v₂=P_總（1分）
可求得：v₂=5m/s（1分）
由動能定理可得： （2分）
解得：s="370.2m" （1分）