Question

低碳、環(huán)保是未來汽車的發(fā)展方向．某汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中，以達(dá)到節(jié)能的目的．某次測(cè)試中，汽車以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)出了汽車動(dòng)能Ek與位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中①是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線，②是開啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線．已知汽車的質(zhì)量為1000kg，設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)．根據(jù)圖象所給的信息可求出（　�。�

• A、汽車行駛過程中所受地面的阻力為1000N
• B、汽車的額定功率為90kW
• C、汽車加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為22.5s
• D、汽車開啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為5×10⁵J

Answer 1

分析：關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理求解汽車所受地面的阻力．在5-7m過程中汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力，求解汽車的額定功率．根據(jù)動(dòng)能定理和功率公式求解加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，其中牽引力的功為Pt．由能量關(guān)系分析汽車開啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能．

解答：解：
A、對(duì)于圖線①，根據(jù)動(dòng)能定理得：-fx=0-E_k，得到阻力為：f=

Ek

x

=

8×105

(11-7)×102

N=2×10³N．故A錯(cuò)誤．
B、設(shè)汽車勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，則有E_k=

1

2

mv2得，v=

2Ek m

=40m/s，
汽車的額定功率為：P=Fv=fv=2×10³×40W=80kW．故B錯(cuò)誤．
C、對(duì)于加速運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：Pt-fS=E_k2-E_k1，得到
 t=

Ek2-Ek1+fS

P

=

(8-5)×105+2×103×5×102

8×104

s=16.25s．故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)功能關(guān)系得到：汽車開啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為：E=E_k-fS=8×10⁵J-2×10³×1.5×10²J=5×10⁵J．故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng)：本題是汽車的起動(dòng)問題，根據(jù)動(dòng)能定理求解阻力和加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力與阻力平衡．