题目
(2013·北京大兴一模,23题)(18分)面对能源紧张和环境污染等问题,混合动力汽车应运而生。所谓混合动力汽车,是指拥有两种不同动力源(如燃油发动机和电力发动机)的汽车,既省油又环保。车辆在起步或低速行驶时可仅靠电力驱动;快速行驶或者需急加速时燃油发动机启动,功率不足时可由电力补充;在制动、下坡、怠速时能将机械能转化为电能储存在电池中备用。假设汽车质量为M,当它在平直路面行驶时,只采用电力驱动,发动机额定功率为P1,能达到的最大速度为v1;汽车行驶在倾角为θ的斜坡道上时,为获得足够大的驱动力,两种动力同时启动,此时发动机的总额定功率可达P2。已知汽车在斜坡上行驶时所受的摩擦阻力与在平直路面上相等,运动过程阻力不变,重力加速度为g。 求:1、汽车在平直路面上行驶时受到的阻力 2、汽车在斜坡道上能达到的最大速度。 3、若汽车在斜面上以恒定功率P1从静止做加速直线运动,经时间刚好达到最大速度V1,求这段时间的位移。
答案:【答案】见解析 【解析】(1)在平直路面行驶,汽车以功率P1匀速行驶时速度最大,设驱动力为F1,阻力为f,则 P1=F1v1 ① (2分) F1=f ② (2分) 解得:f = P1/v1 (2分) (2) 设汽车上坡时驱动力为F2,能达到的最大速度为v2,则 P2=F2v2 ③ (2分) F2 = Mgsinθ+f ④ (2分) 由①②③④式解得 ⑤ (2分) (3)由动能定理: P1t - fs=Mv12 ⑥ (4分) 解得:s= (2分)