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v1=90km/h匀速行驶时，输出功率P=50kW．当驾驶员看到前方55m处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

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v₁=90km/h匀速行驶时，输出功率P=50kW．当驾驶员看到前方55m处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，轿车行驶3s后，速度减为v₂=70km/h，在这一段时间内，轿车的平均速度为v=72km/h，发动机输出功率的80%用于充电，充电效率为50%．轿车在上述过程中所受阻力保持不变．
（1）求轿车所受阻力的大小；
（2）通过计算判断轿车是否会因为超速而被拍照；
（3）若将上述过程充电所获电能全部用来维持90km/h匀速行驶，求轿车行驶距离．

Answer 1

（1）∵P=(W)/(t)，W=Fs，
∴F=(P)/(v)=(50000W)/(25m/s)=2000N，
汽车进行匀速直线运动，所以汽车受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以f=F=2000N．
（2）∵v=(s)/(t)，
∴s=vt=20m/s×3s=60m，
60m＞55m，所以汽车会被拍照．
（3）获得的电能：W=Pt×80%×50%=50000W×3s×80%×50%=60000J，
s'=(W)/(F)=(60000J)/(2000N)=30m．
答：（1）求轿车所受阻力是2000N．
（2）通过计算判断轿车会因为超速而被拍照．
（3）若将上述过程充电所获电能全部用来维持90km/h匀速行驶，求轿车行驶30m．