Question

美國通用汽車公司推出的“氫氣1型”汽車是一種使用燃料電池驅動的電動汽車.它利用氫氣和氧氣直接反應，其生成物只有水，因此對環境沒有污染.該車質量1.5 t，額定輸出機械功率為55 kW，當它以額定功率行駛時的最高速度為140 km/h.求：

（1）該汽車以上述最高速度行駛時所受的阻力是車受重力的多少倍？

（2）設行駛中汽車所受阻力與速度大小無關，該車行駛時輸出機械效率保持額定功率不變，當速度增大到72 km/h時的瞬時加速度是多大？（取重力加速度g=10 m/s²）

Answer 1

解析：（1）汽車以正常情況下的最高速度行駛時的功率是額定功率P₀=Fv_m.

這時汽車做的是勻速運動，牽引力和阻力大小相等，即F=F₁

最大速度為v_m=140 km/h=38.9 m/s

設阻力是重力的k倍，F₁=kmg

代入數據得k=0.094.

（2）v′=72 km/h=20 m/s

設以額定功率行駛到速度v′時的牽引力為F′，則P₀=F′v′

而阻力大小仍為F₁=kmg

由F′-F₁=ma

代入數值可得a=0.89 m/s².

答案：（1）0.094  （2）0.89 m/s²