解题思路:关闭储能装置时,根据动能定理求解汽车所受地面的阻力.在5-7m过程中汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,求解汽车的额定功率.根据动能定理和功率公式求解加速运动的时间,其中牵引力的功为Pt.由能量关系分析汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能.
对于图线①,根据动能定理得:-fx=0-Ek,得到阻力为f=
Ek
x=
8×103
(11−7)×102=2×103N.
设汽车匀速运动的速度为v,则有Ek=
1
2mv2得,v=40m/s,
汽车的额定功率为:P=Fv=fv=2×103×40W=80kW.
根据功能关系得到:汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为:E=Ek-fS=8×105J-2×103×1.5×102J=5×105J.
对于加速运动过程,根据动能定理得:Pt-fS=Ek2-Ek1,代入数据解得到 t=16.25s.
故答案为:2×103N,80kW,5×105J,16.25s.
点评:
本题考点: 动能定理;牛顿第二定律.
考点点评: 本题是汽车的起动问题,根据动能定理求解阻力和加速运动的时间.汽车匀速运动时,牵引力与阻力平衡.