Question

節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。有一質量m=1000kg的混合動力轎車，在平直公路上以勻速行駛，發動機的輸出功率為。當駕駛員看到前方有80km/h的限速標志時，保持發動機功率不變，立即啟動利用電磁阻尼帶動的發電機工作給電池充電，使轎車做減速運動，運動L=72m后，速度變為。此過程中發動機功率的用于轎車的牽引，用于供給發電機工作，發動機輸送給發電機的能量最后有50%轉化為電池的電能。假設轎車在上述運動過程中所受阻力保持不變。求
1）轎車以在平直公路上勻速行駛時，所受阻力的大小；
2）轎車從減速到過程中，獲得的電能；
3）轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能維持勻速運動的距離。

Answer 1

（1）（2）3）

（1）汽車牽引力與輸出功率的關系
將，

代入得
當轎車勻速行駛時，牽引力與阻力大小相等，
有
（2）在減速過程中，注意到發動機只有用于汽車的牽引，
根據動能定理有
，
代入數據得
電源獲得的電能為
(3)根據題設，轎車在平直公路上勻速行駛時受到的阻力仍為。
此過程中，由能量轉化及守恒定律可知，僅有電能用于克服阻力做功，
代入數據得
本題考查的是對混合動力車運行過程中的問題的計算，根據牽引力與輸出功率的關系可以計算阻力；再利用動能定理可計算電源獲得的電能；最后根據能量守恒定律就可以得到結果；