一輛汽油和電力混合轎車,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.當駕駛員...
問題詳情:
一輛汽油和電力混合轎車,僅憑汽油動力在平直公路上以v1 = 90 km/h勻速行駛時,輸出功率P = 50kW.當駕駛員看到前方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,達到使轎車減速的目的,轎車行駛3s後,速度減為v2 = 70km/h,在這一段時間內,轎車的平均速度v = 72 km/h,發動機輸出功率的80%用於充電,充電效率為 50%.轎車在上述過程中所受的阻力保持不變.
⑴ 求轎車所受阻力的大小;
⑵ 通過計算判斷轎車是否會因為超速而被拍照;
⑶ 若將上述過程充電所獲得的電能全部用來維持 90 km/h勻速行駛,求轎車行駛距離.
【回答】
⑴ 由公式P = Fv(1分)
汽車勻速行駛的速度為v1 = 90 km/h,故阻力為 f = F==2000N(1分)
⑵由公式 s = vt得
汽車由v1 = 90 km/h減速到v2 = 70km/h時移動的距離為 s =72 km/h×3s=20m/s×3s=60m (1分)
而減速時距拍照裝置55m,因為s = 60m > 55m,所以轎車會因為超速而被拍照(1分)
⑶轎車減速時獲得的電能E電 = Pt·80%·50% (1分)
根據能量守恆E電 = fs′ (1分)
轎車行駛距離s ′= =30m(1分)
【解析】(1)由於汽車勻速行駛,故牽引力等於阻力,則根據P=Fv,計算出牽引力,再得出阻力來;
(2)我們需要計算汽車到達拍照裝置時是否已經把車速降低到了70km/h,這個值可通過比較汽車減速3s所執行的距離,看是否比到拍照裝置的距離55m遠,如果大於55m,則會因超速而被拍照,如果小於55m則說明提前就達到了規定的速度,不會因為超速而被拍照;
(3)可計算出充電時所獲得的能量,由於要求汽車勻速行駛,牽引力等於阻力,則再由功的計算公式可計算出汽車行駛的距離來。
考點:二力平衡的概念,功率、速度的簡單計算。
知識點:各地會考
題型:計算題
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