“绿色奥运”是2008年北京奥运会的三大理念之一,奥运会期间在各比赛场馆使用新型节能环保电动车,负责接送比赛选手和运输器

“绿色奥运”是2008年北京奥运会的三大理念之一,奥运会期间在各比赛场馆使用新型节能环保电动车,负责接送比赛选手和运输器材,在检测某款电动车性能的某次实验中,质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F-[1/v]图象(图中AB、BO均为直线),假设电动车行驶中所受的阻力恒定,求此过程中
(1)电动车的额定功率;
(2)电动车由静止开始运动,经过多长时间,速度达到2m/s?
70752508895 1年前 已收到1个回答 举报

zyi80 幼苗

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解题思路:(1)F-[1/V]图象的斜率等于功率,图线平行于横轴,表示F不变,分析电动车在A-B和B-C过程的运动的特点,根据C点力和速度,求出额定功率.
(2)当牵引力与阻力大小相等时,电动车做匀速直线运动,速度达到最大值,由功率求出阻力,由牛顿第二定律求出电动车做匀加速直线运动过程的加速度的大小;由速度求解速度达到2m/s的时间.

(1)分析图线可知:电动车由静止开始做匀速直线运动,达到额定功率后,做牵引力逐渐减小的变加速直线运动,达到最大速度后做匀速直线运动.
当最大速度vmax=15m/s时,牵引力为Fmin=400N,
故恒定阻力
f=Fmin=400N
额定功率P=FminVmax=400×15W=6kW
(2)匀加速运动的末速度v=
P
F
代入数据解得v=3m/s
匀加速运动的加速度a=
F−f
m
代入数据解得a=2m/s2
电动车在速度达到3m/s之前,一直做匀加速直线运动,故所求时间为t=
v′
a
将v′=2m/s代入上式解得t=1s
答:(1)电动车的额定功率6kw;
(2)电动车由静止开始运动,经过1s,速度达到2m/s?

点评:
本题考点: 功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律.

考点点评: 本题首先要理解图象的物理意义:斜率等于功率;其次要能分析电动车的受力情况和运动情况,把握速度最大的条件.

1年前

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