混合動力車是利用汽油及電能作為動力來源的汽車．有一質(zhì)量m=l000kg的混合動力轎車，僅憑汽油動力在平直公路上以v1=90km/h勻速行駛，發(fā)動機的輸出功率為P=50kw．當駕駛員看到前方60m處有超速違章監(jiān)控攝像頭（設(shè)限速72km/h）時，在保持發(fā)動機功率不變的情況下，立即啟動充電裝置給電池充電，運動t=3.5s后，轎車速度減為v2=72km/h．此過程中發(fā)動機功率的五分之一用于轎車的牽引，其余用于供給充電裝置，設(shè)該裝置能量相互轉(zhuǎn)換的效率均為50%．設(shè)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）判斷轎車是否會因超速違章而被拍照：
（3）若用上述充電所獲得的電能維持72km/h勻速行駛，求轎車行駛的距離．
分析：（1）當牽引力等于阻力時，速度最大，做勻速直線運動，根據(jù)輸出功率與牽引力的關(guān)系得出阻力的大�。�
（2）根據(jù)動能定理求出速度減小為72km/h時這段過程中的距離，從而判斷是否違章．
（3）根據(jù)能量守恒定律求出，抓住50%的電能克服阻力做功，求出滑行的距離．
解答：解：（1）汽車牽引力與輸出功率的關(guān)系P=F牽v
則F牽=
P
v1
=2×103N
勻速運動時，F阻=F牽=2×103N
（2）在減速過程中，發(fā)動機只有
1
5
P用于汽車的牽引，根據(jù)動能定理有：
1
5
Pt-F阻L=
1
2
mv22-
1
2
mv12
代入數(shù)據(jù)得，L=73.75m．
由于L＞60m，轎車會因超速而被拍照．
（3）電源獲得的電能為E電=0.5×
4
5
Pt=7×104J．
由能量守恒定律，電能用于克服阻力做功E電?50%=F阻L′
代入數(shù)據(jù)解得L′=17.5m．
答：（1）轎車所受阻力的大小為2×103N．
（2）轎車會因超速而被拍照．
（3）轎車行駛的距離為17.5m．
點評：本題考查了動能定理和能量守恒定律的運用，難度中等，運用動能定理解題，首先確定研究的對象和研究的過程，需判斷在研究的過程中有哪些力做功，然后根據(jù)動能定理列式求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

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(zhì)量m=1000kg的混合動力轎車，在平直公路上以v1=90km/h勻速行駛，發(fā)動機的輸出功率為P=50kW．當駕駛員看到前方有80km/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，運動距離L=72m后，速度變?yōu)関2=72km/h．此過程中發(fā)動機功率的
1
5
用于轎車的牽引，
4
5
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(zhuǎn)化為電池的電能．假設(shè)轎車在上述運動過程中所受阻力保持不變．試求：
（1）轎車以90km/h在平直公路上勻速行駛時，所受阻力Ff的大小
（2）轎車從90km/h減速到72km/h的過程中，獲得的電能E電
（3）秋末冬初常有霧天出現(xiàn)，如果汽車減速到v2=72km/h時正好進入濃霧區(qū)，為了確保安全，司機立即制動靠邊停車．若制動過程中，汽車所受到的各種阻力的總和的變化規(guī)律為Ff=（2000+80v）N，要使汽車在80m內(nèi)停下來，則汽車的制動時間至少為多少（不計司機的反應(yīng)時間，且停止對電池充電）？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?東城區(qū)模擬）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(zhì)量m=1000kg的混合動力轎車，在平直公路上以v1=90km/h勻速行駛，發(fā)動機的輸出功率為P=50kW，此時，轎車所受阻力F阻的大小為
2.0×103
2.0×103
N．當駕駛員看到前方有80km/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=72m后，速度變?yōu)関2=72km/h．此過程中發(fā)動機功率的1/5用于轎車的牽引，4/5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(zhuǎn)化為電池的電能．假設(shè)轎車在上述運動過程中所受阻力保持不變．則轎車從90km/h減速到72km/h過程中，獲得的電能E電為
6.3×104
6.3×104
J．（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

環(huán)�；旌蟿恿囀侵甘褂闷蜋C驅(qū)動和利用蓄電池所儲存的電能驅(qū)動的汽車．它可按平均需要使用的功率來確定汽油機的最大功率，此時處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作．汽車需要大功率而汽油機功率不足時由電動機來補充，電動機的電源為蓄電池；汽車負荷少時，電動機可作為發(fā)電機使用，汽油機的一部分功率用來驅(qū)動汽車，另一部分功率驅(qū)動發(fā)電機，可發(fā)電給蓄電池充電．有一質(zhì)量m=1200kg的混合動力轎車，在平直公路上以v1=90km/h勻速行駛，汽油發(fā)動機的輸出功率為P=60kW．當駕駛員看到前方有80km/h的限速標志時，保持汽油發(fā)動機功率不變，立即啟動發(fā)電機工作給蓄電池充電，此時轎車的動力減小，做減速運動，運動距離s=80m后，速度變?yōu)関2=72km/h．此過程中汽油發(fā)動機功率的25%用于轎車的牽引，75%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(zhuǎn)化為蓄電池的電能．假設(shè)轎車在上述運動過程中所受阻力保持不變．試求：
（1）轎車以90km/h在平直公路上勻速行駛時，所受阻力Ff的大�。�
（2）轎車從90km/h減速到72km/h的這一過程中，蓄電池獲得的電能E電；
（3）若電動機的輸出功率也為60kW，此時汽油發(fā)動機和電動機共同工作的最大功率可以達到Pm=108kW，汽車駛上與水平地面成30°角斜坡，汽車爬坡過程中所受阻力為重力的0.1倍，設(shè)斜坡足夠長，求汽車在斜坡上做勻速運動的最大速度vm．（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源：新人教版高三物理必修2動能定理及其應(yīng)用專項練習(xí)（帶解析） 題型：計算題

（2011·浙江理綜·T24）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(zhì)量m=1000kg的混合動力轎車，在平直公路上以v1=90km/h勻速行駛，發(fā)動機的輸出功率為P=50kw。當駕駛員看到前方有80km/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=72m后，速度變?yōu)関2=72km/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(zhuǎn)化為電池的電能。假設(shè)轎車在上述運動過程中所受阻力保持不變。求
（1）轎車以90km/h在平直公路上勻速行駛時，所受阻力F阻的大��；
（2）轎車從90km/h減速到72km/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72km/h勻速運動的距離。

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