Question

【题目】某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化为电能并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率匀速行驶 700 m后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1 000 kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。求：

（1）汽车所受地面阻力f；

（2）汽车的额定功率P；

（3）汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能E．

Answer 1

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

【解析】

（1）关闭发动机且关闭储能装置后，汽车在地面阻力的作用下减速至静止，由动能定理得：

由图象得：

解得f= 2×103N

（2）汽车匀速运动的动能

解得：v= 40m/s

汽车匀速运动时牵引力大小等于阻力，则汽车的额定功率P=Fv=fv

解得：P= 8×104W

（3）由功能关系，汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能

由图象得：

解得：E=5×105J