“綠色奧運(yùn)”是2008年北京奧運(yùn)會(huì)的三大理念之一,奧組委決定在各比賽場(chǎng)館使用新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車,屆時(shí)奧運(yùn)會(huì)500名志愿者將擔(dān)任司機(jī),負(fù)責(zé)接送比賽選手和運(yùn)輸器材.在檢測(cè)某款電動(dòng)車性能的某次實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為800kg的電動(dòng)車由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛,達(dá)到的最大速度為15m/s,利用傳感器測(cè)得此過(guò)程中不同時(shí)刻電動(dòng)車的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v,并描繪出
F?圖象(圖中AB、BO均為直線).假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受的阻力恒定,求:
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/0b46f21fbe096b634b7fedd40f338744eaf8acd4.jpg)
(1)根據(jù)圖線ABC,判斷該環(huán)保電動(dòng)車做什么運(yùn)動(dòng),并計(jì)算環(huán)保電動(dòng)車的額定功率;
(2)此過(guò)程中環(huán)保電動(dòng)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的大??;
(3)環(huán)保電動(dòng)車由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間速度達(dá)到2m/s?
(1)由圖線分析可知,圖線AB牽引力F不變,阻力f不變,電動(dòng)車由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng);圖線BC的斜率表示汽車的功率P,P不變,達(dá)到額定功率后,則電動(dòng)車所受牽引力逐漸減小做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng),直至達(dá)最大速度15m/s;此后電動(dòng)車作勻速直線運(yùn)動(dòng)
由圖象可得,當(dāng)最大速度v
max=15m/s時(shí),牽引力為F
min=400N
故恒定阻力f=F
min=400N…①
額定功率P=F
minv
min=6kW…②
勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度
v=…③
代入數(shù)據(jù)解得v=3m/s
(2)勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度
a==…④
解得a=2m/s
2…
(3)環(huán)保電動(dòng)車在速度達(dá)到3m/s之前、一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
故所求時(shí)間為
t=…⑤
將v
1=2m.s代入上式解得t=1s
答:(1)電動(dòng)車在A-B過(guò)程做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在B-C過(guò)程做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng).電動(dòng)車的額定功率為6000W.
(2)勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度的大小是2m/s
2.
(3)電動(dòng)車由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)1s時(shí)間速度達(dá)到2m/s.