Question

【題目】節(jié)能混合動力車是一種可以利用汽油及所儲存電能作為動力來源的汽車。有一質(zhì)量m=1000kg的混合動力轎車，在平直公路上以v1=90km/h勻速行駛，發(fā)動機(jī)的輸出功率為P=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)動機(jī)功率不變，立即啟動利用電磁阻尼帶動的發(fā)電機(jī)工作給電池充電，使轎車做減速運(yùn)動，運(yùn)動L=72m后，速度變?yōu)?/span>v2=72km/h。此過程中發(fā)動機(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)動過程中所受阻力保持不變。下列說法不正確的是

A. 轎車以90km/h在平直公路上勻速行駛時(shí)，所受阻力F阻的大小為2×103N

B. 駕駛員啟動電磁阻尼轎車做減速運(yùn)動到速度變?yōu)?/span>v2=72km/h過程的時(shí)間為3.2s

C. 轎車從90km/h減速到72km/h過程中，獲得的電能E電=6.3×104J

D. 轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能E電維持72 km/h勻速運(yùn)動的距離為31.5m

Answer 1

【答案】B

【解析】v1=90km/h=25m/s，v2=72km/h=20m/s．勻速行駛時(shí)，P=F阻v1；則：，選項(xiàng)A正確；若汽車做勻減速運(yùn)動，則平均速度為，所用時(shí)間，因汽車保持功率一定做減速運(yùn)動，則不是勻減速運(yùn)動，運(yùn)動時(shí)間不是3.2s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

設(shè)這一過程中汽車發(fā)動機(jī)做的總功為W，根據(jù)動能定理得：

WF阻L＝mv22mv12
E電=W×50%

代入數(shù)據(jù)得 E電=6.3×104J，選項(xiàng)C正確；

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 F阻=2×103 N．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．選項(xiàng)D正確；此題選項(xiàng)不正確的選項(xiàng)，故選B.