Question

8．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)量為1000kg的混合動(dòng)力轎車，在平直公路上以90km/h勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為50kW．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)72m后，速度變?yōu)?2km/h．此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率的$\frac{1}{5}$用于轎車的牽引，$\frac{4}{5}$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） 下列說法中正確的是（　　）

• A． 轎車運(yùn)動(dòng)過程中所受到的阻力為2000N
• B． 轎車從90km/h到72km/h的過程中，電池獲得的電能為126000J
• C． 轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能可維持72km/h勻速運(yùn)動(dòng)的距離為63m
• D． 轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能可維持72km/h勻速運(yùn)動(dòng)的距離為31.5m

Answer 1

分析 （1）根據(jù)勻速行駛時(shí)，牽引力等于阻力，結(jié)合P=Fv求出阻力的大�。�
（2）根據(jù)動(dòng)能定理求出發(fā)電機(jī)的輸出功率，從而得出電源獲得的電能．
（3）在此過程中，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，根據(jù)E_電=F_阻L′即可求解．

解答 解：A、汽車牽引力與輸出功率關(guān)系得：P=F_牽v，將P=50 kW，v₁=90 km/h=25 m/s代入得F_牽=$\frac{P}{{v}_{1}}$=2000N，當(dāng)轎車勻速行駛時(shí)，牽引力與阻力大小相等，有
F_阻=2000N，故A正確；
B、在減速過程中，注意到發(fā)動(dòng)機(jī)只有$\frac{1}{5}$P用于汽車的牽引．根據(jù)動(dòng)能定理有$\frac{1}{5}$Pt-F_阻L=$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²，代入數(shù)據(jù)得Pt=1.2825×10⁶J，電源獲得的電能為：E_電=0.5×$\frac{4}{5}$Pt=5.13×10⁵J，故B錯(cuò)誤；
C、由題意可知，轎車在平直公路上勻速行駛時(shí)受到的阻力仍為F_阻=2000N，在此過程中，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．
E_電=F_阻L′，代入數(shù)據(jù)得L′=31.5 m，故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道力學(xué)綜合題，此題主要考查的是學(xué)生對(duì)功率、電能、速度計(jì)算公式及其變形公式的理解和掌握，綜合性較強(qiáng)，難度較大．