Question

節(jié)能混合動(dòng)力車是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來源的汽車。有一質(zhì)量m=1000kg的混合動(dòng)力轎車，在平直公路上以勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為。當(dāng)駕駛員看到前方有80km/h的限速標(biāo)志時(shí)，保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，立即啟動(dòng)利用電磁阻尼帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)工作給電池充電，使轎車做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)L=72m后，速度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824140504218755.png" style="vertical-align:middle;" />。此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率的用于轎車的牽引，用于供給發(fā)電機(jī)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)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(yùn)動(dòng)過程中所受阻力保持不變。求
1）轎車以在平直公路上勻速行駛時(shí)，所受阻力的大小；
2）轎車從減速到過程中，獲得的電能；
3）轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能維持勻速運(yùn)動(dòng)的距離。

Answer 1

（1）（2）3）

（1）汽車牽引力與輸出功率的關(guān)系
將，

代入得
當(dāng)轎車勻速行駛時(shí)，牽引力與阻力大小相等，
有
（2）在減速過程中，注意到發(fā)動(dòng)機(jī)只有用于汽車的牽引，
根據(jù)動(dòng)能定理有
，
代入數(shù)據(jù)得
電源獲得的電能為
(3)根據(jù)題設(shè)，轎車在平直公路上勻速行駛時(shí)受到的阻力仍為。
此過程中，由能量轉(zhuǎn)化及守恒定律可知，僅有電能用于克服阻力做功，
代入數(shù)據(jù)得
本題考查的是對(duì)混合動(dòng)力車運(yùn)行過程中的問題的計(jì)算，根據(jù)牽引力與輸出功率的關(guān)系可以計(jì)算阻力；再利用動(dòng)能定理可計(jì)算電源獲得的電能；最后根據(jù)能量守恒定律就可以得到結(jié)果；