一辆汽油和电力混合轿车,仅凭汽油动力在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶时,输出功率P=50kW.当驾驶员...
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一辆汽油和电力混合轿车,仅凭汽油动力在平直公路上以v1 = 90 km/h匀速行驶时,输出功率P = 50kW.当驾驶员看到前方55m处有超速违章拍照装置(限速70km/h)时,在保持输出功率不变的情况下,立即启动充电装置给电池充电,达到使轿车减速的目的,轿车行驶3s后,速度减为v2 = 70km/h,在这一段时间内,轿车的平均速度v = 72 km/h,发动机输出功率的80%用于充电,充电效率为 50%.轿车在上述过程中所受的阻力保持不变.
⑴ 求轿车所受阻力的大小;
⑵ 通过计算判断轿车是否会因为超速而被拍照;
⑶ 若将上述过程充电所获得的电能全部用来维持 90 km/h匀速行驶,求轿车行驶距离.
【回答】
⑴ 由公式P = Fv(1分)
汽车匀速行驶的速度为v1 = 90 km/h,故阻力为 f = F==2000N(1分)
⑵由公式 s = vt得
汽车由v1 = 90 km/h减速到v2 = 70km/h时移动的距离为 s =72 km/h×3s=20m/s×3s=60m (1分)
而减速时距拍照装置55m,因为s = 60m > 55m,所以轿车会因为超速而被拍照(1分)
⑶轿车减速时获得的电能E电 = Pt·80%·50% (1分)
根据能量守恒E电 = fs′ (1分)
轿车行驶距离s ′= =30m(1分)
【解析】(1)由于汽车匀速行驶,故牵引力等于阻力,则根据P=Fv,计算出牵引力,再得出阻力来;
(2)我们需要计算汽车到达拍照装置时是否已经把车速降低到了70km/h,这个值可通过比较汽车减速3s所运行的距离,看是否比到拍照装置的距离55m远,如果大于55m,则会因超速而被拍照,如果小于55m则说明提前就达到了规定的速度,不会因为超速而被拍照;
(3)可计算出充电时所获得的能量,由于要求汽车匀速行驶,牵引力等于阻力,则再由功的计算公式可计算出汽车行驶的距离来。
考点:二力平衡的概念,功率、速度的简单计算。
知识点:各地中考
题型:计算题
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