Question

节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车．有一质量m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以v₁=90km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P=50kW，此时，轿车所受阻力F_阻的大小为    N．当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L=72m后，速度变为v₂=72km/h．此过程中发动机功率的1/5用于轿车的牵引，4/5用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能．假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变．则轿车从90km/h减速到72km/h过程中，获得的电能E_电为    J．（保留两位有效数字）

Answer 1

【答案】分析：（1）当汽车匀速行驶时，有P=Fv=F_阻v，根据输出功率求出阻力的大小．
（2）根据动能定理求出发动机所做的总功，发动机所做的功80%用于供给发电机工作，发电机获得能量的50%转化为蓄电池的电能．根据该关系求出蓄电池获得的电能．
解答：解：（1）v₁=90km/h=25m/s，v₂=72km/h=20m/s．
匀速行驶时，P=F_阻v₁
则：F_阻==N=2×10³N
（2）设这一过程中汽车发动机做的总功为W，根据动能定理得：
代入数据得，W=1.575×10⁵J

故答案为：2.0×10³；6.3×10⁴
点评：解决本题的关键知道汽车的输出功率与牵引力的关系，知道匀速行驶时牵引力等于阻力．以及能够熟练运用动能定理和能量守恒定律．