一辆汽油和电力混合动力轿车，仅凭汽油动力在平直公路上以v=90km/h匀速行驶时，输出功率P=50kW．当驾驶员看到前方有超速违章拍照装置（限速70km/h）时，在保持输出功率不变的情况下，立

Question

一辆汽油和电力混合动力轿车，仅凭汽油动力在平直公路上以v=90km/h匀速行驶时，输出功率P=50kW．当驾驶员看到前方有超速违章拍照装置（限速70km/h）时，在保持输出功率不变的情况下，立即启动充电装置给电池充电，达到使轿车减速的目的，轿车减速行驶3s后，速度减为70km/h．在这一段时间内，发动机输出功率的40%用于充电．轿车在上述过程中所受阻力保持不变．
（1）轿车匀速行驶3000m所用时间是多少秒？
（2）轿车匀速行驶时所受阻力的大小？
（3）若将上述减速过程充电所获电能全部用来维持90km/h匀速行驶，求轿车能行驶的距离？

Answer 1

（1）s=3000m，v=90km/h=25m/s，
∵v=(s)/(t)，∴t=(s)/(v)=(3000m)/(25m/s)=120s；
（2）P=50kW=50000W，汽车牵引力与输出功率的关系P=F_牵v
则F_牵=(P)/(v)=(50000W)/(25m/s)=2000N；
匀速运动时，F_阻=F_牵=2000N；
（3）t=3s，电源获得的电能为：W=40%Pt=40%×50000W×3s=60000J；
s′=(W)/(F阻)=(60000J)/(2000N)=30m．
答：
（1）轿车匀速行驶3000m所用时间是120s；
（2）轿车所受阻力的大小为2×10³N；
（3）轿车行驶的距离为30m．