Question

【題目】某汽車研發機構在汽車的車輪上安裝了小型發電機，將減速時的部分動能轉化為電能并儲存在蓄電池中，以達到節能的目的。某次測試中，汽車以額定功率勻速行駛 700 m后關閉發動機，測出了汽車動能Ek與位移x的關系圖象如圖所示，其中①是關閉儲能裝置時的關系圖線，②是開啟儲能裝置時的關系圖線。已知汽車的質量為1 000 kg，設汽車運動過程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計。求：

（1）汽車所受地面阻力f；

（2）汽車的額定功率P；

（3）汽車開啟儲能裝置后向蓄電池提供的電能E．

Answer 1

【答案】（1）f= 2×103N （2）P= 8×104W （3）E=5×105J

【解析】

（1）關閉發動機且關閉儲能裝置后，汽車在地面阻力的作用下減速至靜止，由動能定理得：

由圖象得：

解得f= 2×103N

（2）汽車勻速運動的動能

解得：v= 40m/s

汽車勻速運動時牽引力大小等于阻力，則汽車的額定功率P=Fv=fv

解得：P= 8×104W

（3）由功能關系，汽車開啟儲能裝置后向蓄電池提供的電能

由圖象得：

解得：E=5×105J